IL PROCESSO EDILIZIO:
DALLA PROGETTAZIONE ALL’INTERVENTO
L'edilizia è l'insieme delle tecniche e delle conoscenze finalizzate alla realizzazione di una
costruzione o più specificatamente di un edificio. Per edificio si intende una costruzione edilizia
realizzata dall'uomo destinata ad accogliere al suo interno persone o attività a queste connesse.
Costituisce l'elemento minimo (se corrisponde ad una singola unità abitativa) dell'ambiente
costruito creato dall'uomo, per adattare il primario stato naturale alle sue esigenze di vita.
Etimologia
La parola edilizia, come la parola "edile" deriva dal latino aedile, a sua volta derivazione di
aedes che significa "casa" o "abitazione" ma anche "tempio". La parola "edificio" ha la medesima
radice aedes legata al suffisso ficium che significa "fare", "costruire", "realizzare".
Descrizione di edificio
Questa denominazione nasce nella civiltà classica dell'antica Grecia, dove la parola “edificio”
significava "porzione di territorio soggetto a leggi proprie e identificabile come un'unità autonoma".
Gli edifici possono essere classificati a seconda dell'uso in:
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• edifici residenziali, nel caso siano usati come abitazione;
• edifici industriali, nel caso siano destinati ad ospitare attività produttive su larga scala;
• edifici agricoli, quando sono destinati ad ospitare attività inerenti all'agricoltura;
• edifici religiosi, nel caso siano adibiti a luoghi di culto.
Un'ulteriore classificazione può essere fatta in base alla proprietà, in tal caso si parla di:
• edifici pubblici, nel caso siano di proprietà dello stato;
• edifici privati, nel caso i proprietari siano una o più persone fisiche e/o giuridiche
La disciplina che regola la progettazione degli edifici è detta architettura. Le esigenze
dell'utenza finale vengono considerate nella norma UNI 8289, le maggiori sono la Sicurezza
strutturale, la fruibilità, l'igiene, l'aspetto, la gestione, integrabilità e l'ecocompatibilità. Ultimamente,
a causa dell'aumento dei costi energetici e dei cambiamenti climatici recenti, si sta tenendo molto più
in considerazione la questione dei consumi energetici degli edifici e quindi le loro prestazioni in
questo ambito.
IL PROCESSO EDILIZIO
Con l'industrializzazione e la specializzazione sempre maggiore dell'edilizia si è venuto a
creare il concetto di processo edilizio identificato con i termini anglosassoni di Construction
integrante le distinzioni di Design-Bid-Build, Design-Build e Construction Management.
Per processo edilizio si intende tutta la sequenza delle operazioni, che riguardano la creazione,
la realizzazione, l’uso ed il mantenimento di un’opera edilizia dalla sua progettazione iniziale, alla
sua costruzione ed alla sua gestione per tutto il tempo di vita utile.
Le fasi principali del processo sono: la Progettazione, la Costruzione, la Gestione e
Manutenzione.
1 – Progettazione
La progettazione (in inglese: design), nelle scienze applicate, indica l'attività promossa dal
progettista, che è alla base della costruzione/realizzazione di qualsiasi oggetto complesso, sia esso
materiale o soltanto concettuale attraverso la stesura di un progetto.
È un processo che a partire da norme tecniche, calcoli, specifiche e disegni, perviene alla
definizione dei dettami, linee guida e specifiche necessarie alla produzione/realizzazione di un
manufatto, un edificio, un componente, un apparato, o in generale di un prodotto o un servizio (per
esempio un'abitazione, un ponte, una strada, una sedia, un autoveicolo, un software, un sistema
elettronico) riassunte all'interno di un progetto.
In senso più esteso per progettazione si intende l'insieme delle fasi di pianificazione e
programmazione di un insieme di attività che porteranno a un risultato atteso, il quale potrà essere
raggiunto in maniera totale, parziale o anche essere mancato. In definitiva quindi quasi tutte le attività
umane ricorrono, più o meno efficacemente, a una progettazione cioè a mezzi, strategie e azioni più
opportune per raggiungere determinati fini.
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Descrizione
In generale essa è possibile grazie a un concentrato di conoscenze, azioni, metodologie e
strumenti che tendono razionalmente a organizzare e produrre specifiche per l'esecuzione materiale
di manufatti di svariati tipi, dalle grandi strutture (ponti, dighe ecc.) a quelle di medie dimensioni
(edifici, piazze ecc.), ai manufatti d'uso comune quali mezzi di trasporto, arredi, utensili, sino alla
progettazione di attività economiche e ludiche e quella legata all'informatica. La progettazione
cambia quindi denominazione e diventa architettonica, urbanistica, design industriale, design degli
interni (interior design), progettazione ergonomica.
Spesso l'elemento che raccorda tradizionalmente molti di questi ambiti progettuali è il disegno
tecnico, attualmente svolto attraverso l'uso di piattaforme CAD (Computer Aided Design).
In generale si tratta comunque di un'attività fortemente differenziata sia per quanto riguarda
le fasi del progetto (concettuale, basic design o progettazione preliminare o di massima, di dettaglio
ecc.) sia per quanto riguarda le varie discipline coinvolte ovvero il tipo di manufatto da realizzare
(progettazione architettonica, stradale, meccanica, strutturale, elettronica, impiantistica, del software
o dell'architettura del sistema informatico).
Spesso l'attività di progettazione, detta a volta anche sintesi, procede a ritroso rispetto alla
corrispettiva fase di analisi delle caratteristiche di un dato sistema ovvero si fissa generalmente il tipo
di sistema da realizzare per soddisfare determinate specifiche o servizi e si cercano le soluzioni
tecniche, note o innovative, in termini di sottosistemi per soddisfare i requisiti del sistema scelto.
Spesso al riguardo è invalsa la tecnica del divide et impera cioè suddividere l'intera opera di
progettazione e le sue fasi in più parti distinte, per agevolare e semplificare l'attività, per poi infine
riassemblare ciascuna parte nel tutto finale.
Spesso, nell'ambito dell'ingegneria, la progettazione assume il significato di
dimensionamento, che rappresenta almeno una parte essenziale di essa, dove l'altra parte consiste
essenzialmente nell'ideazione di soluzioni o componenti noti che soddisfino le specifiche richieste
oppure la ricerca e sviluppo di soluzioni innovative di progetto che introducano un miglioramento
nelle tecniche e metodologie di realizzazione del manufatto stesso migliorandone la qualità e soggette
anch'essa a un successivo opportuno dimensionamento. La validità o meno di una nuova particolare
soluzione innovativa è valutata complessivamente in termini di parametri di efficienza, costo,
affidabilità, vantaggi e svantaggi. Spesso nell'ambito manufatturiero il successo di un'idea innovativa
è determinata invece direttamente dal mercato ovvero dalla domanda.
Sempre in ambito ingegneristico, il dimensionamento fisico segue in genere la cosiddetta
progettazione logico-funzionale cioè la definizione dell'insieme delle funzionalità che il manufatto da
realizzare dovrà garantire ovvero l'analisi dei requisiti o specifiche e la prima stesura del progetto:
sotto questo aspetto cruciale è la conoscenza della Teoria dei Sistemi che fa ampio uso di modelli
matematici per predire il comportamento statico e/o dinamico di una particolare struttura tramite
risoluzione analitica del modello stesso oppure tramite ricorso alla simulazione al calcolatore grazie
a software opportuno. In ultima analisi dimensionare il sistema vorrà dunque dire assegnare al
modello fisico i valori opportuni dei suoi parametri fisici affinché esso manifesti le proprietà
desiderate ovvero segua le specifiche tecniche del progetto.
Ancor prima della fase di progettazione logico-funzionale vi è lo studio di fattibilità ovvero
realizzabilità di un progetto commissionato in termini di costi e metodologie/tecniche necessarie per
soddisfare le specifiche richieste dal committente.
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Alla fase di realizzazione vera e propria segue poi la fase di testing del progetto proposto
spesso passando attraverso uno stadio di prototipo sperimentale, superata la quale si passa alla fase
di realizzazione del manufatto da cui spesso alla fase finale di collaudo dell'opera realizzata.
L'operazione opposta o inversa alla progettazione è dunque l'analisi delle caratteristiche/prestazioni
di un manufatto già realizzato per verificarne la rispondenza e gli standard di qualità rispetto alle
specifiche progettuali: se tali specifiche non sono soddisfatte si ritorna indietro in maniera iterativa
alla fase/passo di progettazione logico-funzionale tenendo conto dei requisiti/specifiche mancanti.
Un'altra voce importante nell'ambito della progettazione è quella relativa ai costi di
realizzazione del progetto o sistema, i quali spesso devono in qualche modo contenersi ad eventuali
vincoli di bilancio cioè il budget a disposizione con inevitabile impatto sul tipo di progetto o sistema
da realizzare in termini di qualità, affidabilità e sicurezza. In particolare in genere sono assolutamente
da evitare eventuali sprechi di risorse che innalzerebbero inevitabilmente i costi finali a svantaggio
del finanziatore o proprietario del bene. Spesso in grandi e complessi progetti si può avere una
sottostima dei costi finali di realizzazione.
In talune applicazioni come ad esempio lo sviluppo software un altro fattore importante è
l'efficienza del progetto realizzato in termini di velocità di esecuzione e impiego di risorse hardware
di elaborazione e memorizzazione. In generale costi e prestazioni o efficienza viaggiano in maniera
opposta tra loro: tanto più un'implementazione risulta efficiente tanto più i costi risultano superiori e
viceversa. Spesso quindi si tende a ragionare in termini di rapporto costo/efficienza, in termini di
compromesso (trade off) per la realizzazione di un'opera o sistema oppure privilegiare uno dei due
aspetti a seconda dell'affidabilità/efficienza richiesta dal tipo di implementazione.
Infine la progettazione deve tenere conto degli inevitabili tempi di obsolescenza e usura
irreversibile dei componenti della tecnologia o sistema da realizzare definendo un tempo di vita
operativo (lifetime) del manufatto o sistema progettato. Tipicamente tutti i dettagli e le scelte tecniche
progettuali vengono definite all'interno del cosiddetto capitolato tecnico del progetto.
Una corretta progettazione è dunque un requisito indispensabile per la buona qualità del
manufatto da realizzare e presuppone quindi la piena conoscenza dei fondamentali del campo di
applicazione nonché l'analisi e presa di coscienza dei vari problemi reali che possono presentarsi in
corso di realizzazione d'opera e nell'arco di vita operativa del manufatto spesso mettendosi nell'ottica
del peggior caso possibile (worst case) da supportare oppure evitando sprechi di risorse. Gran parte
dei malfunzionamenti di un manufatto o di un'opera durante il suo tempo di vita sono dovuti a una
cattiva o errata progettazione con effetti anche catastrofici sulla pubblica sicurezza. La progettazione
è dunque opera di personale altamente qualificato, specializzato e con un alto grado di esperienza alle
spalle.
L'intero ciclo di progettazione viene tipicamente gestito attraverso metodologie di project
management da parte di un project manager.
Recenti iniziative sociali e commerciali mirano a mutare il mondo della Progettazione
tipicamente inteso, cercando di sollevare il problema della Sostenibilità ambientale: solo con un
cambio di mentalità da parte di chi progetta sarà infatti possibile ridurre lo sfruttamento di discariche
e risorse, naturali e non.
Tipi di progettazione
Esistono tre tipi di progettazione:
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• Progettazione innovativa. Consiste nello sviluppo di un prodotto nuovo;
• Progettazione di adattamento. È l'adattamento o la revisione di un prodotto già esistente;
• Progettazione variante. Prevede di realizzare le più diverse combinazioni di uno stesso
prodotto, già esistente.
Fasi di progettazione
Riassumendo quindi le fasi di progettazione sono:
1. analisi delle specifiche;
2. studio di fattibilità;
3. progettazione logico-funzionale;
4. dimensionamento;
5. testing.
Parametri della progettazione
• specifiche tecniche ovvero tipologia di sistema da realizzare;
• efficienza;
• costi;
• affidabilità;
• sicurezza;
• tempi di realizzazione;
• tempo di vita operativa previsto;
2 – Costruzione
La costruzione edilizia è rappresentata dall’assemblaggio di materiali diversi, che dalla loro
unione generano un nuovo oggetto, che va a realizzare unito ad altri l'ambiente costruito.
Nel campo dell'architettura e dell'ingegneria civile la costruzione è un processo che consiste
nell'edificazione di un insieme di strutture collegate sulla base di un progetto o comunque di un
qualche livello di pianificazione. Non costituisce un'unica attività ma è piuttosto un sistema di
componenti, impianti, finiture. Per le costruzioni su larga scala il lavoro è organizzato da un project
manager e supervisionato da ingegneri, architetti imprese costruttrici, enti appaltatori.
Per il successo della realizzazione di un'opera il piano generale dell'intervento è essenziale.
Questo lega la progettazione architettonica alla costruzione e deve considerare diversi fattori correlati:
l'impatto e la sostenibilità ambientale, la tempistica dei lavori, la sicurezza del cantiere, la
disponibilità di risorse e materiali, la logistica.
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Una costruzione può essere rappresentata da una semplice opera muraria (parete ecc.) da una
struttura (scala ecc.), da un edificio (abitazioni, uffici, negozi), da un'opera pubblica (ponte, stadio
ecc.).
Classificazione
Una costruzione può essere classificata:
• per diversa tipologia: costruzione in legno, in pietra, in mattoni, in cemento armato, mista
• per diverse caratteristiche di resistenza e relazione ambientale: leggera (tensostrutture),
antisismica, bio-architettonica ecc.
3 – Gestione, amministrazione, esercizio
I termini gestione, amministrazione, esercizio, sono spesso utilizzati in tale ambito specie nel
linguaggio corrente, con significati più ampi, che tendono a sovrapporsi.
Nel linguaggio corrente, il termine esercizio viene anche utilizzato come sinonimo di gestione.
Gestione
La gestione è, in senso proprio, l'insieme delle azioni da porre in essere affinché l'azienda
possa perseguire gli obiettivi prefissati nella pianificazione aziendale e compiere scelte riguardanti le
relazioni tra i suoi elementi costitutivi (persone e tecnologie).
Gestione in questo senso non è dunque sinonimo di management, anche se nel linguaggio
corrente i due concetti tendono a sovrapporsi; d'altra parte è indubbio che il management costituisce
uno degli aspetti più rilevanti della gestione.
Amministrazione
L'amministrazione indica, in senso stretto, una specifica attività aziendale (e la funzione
aziendale che se ne occupa), consistente nella rilevazione ordinata (ed eventualmente
nell'elaborazione) di informazioni, per lo più di natura economica, sui fatti della gestione aziendale,
al fine di costituire la memoria dell'organizzazione.
In senso lato, amministrazione è sinonimo di gestione. Anche il termine amministrazione
tende, nel linguaggio corrente, a sovrapporsi come significato a management; in realtà i due concetti
sono distinti, anche se le informazioni rilevate ed elaborate nel corso dell'attività di amministrazione
costituiscono un input per le decisioni manageriali.
Esercizio
L'esercizio indica insieme dei fatti della gestione aziendale, oggetto di rilevazione, che
occorrono in un periodo di tempo determinato (di solito un anno); il termine viene inoltre usato, in
senso lato, per indicare il periodo di rilevazione riguardo a una determinata attività, come ad esempio
in caso di bilancio d'esercizio.
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4 – Manutenzione
Manutenzione è la scienza che finalizza le attività umane ad un impiego economico e
sostenibile delle risorse, nella progettazione e nella gestione dei sistemi antropizzati e nella
conservazione dei sistemi naturali.
Introduzione
La manutenzione persegue obiettivi di fruibilità e conservazione del valore dei sistemi nel
tempo, utilizzando una molteplicità di tecniche e di strumenti che appartengono principalmente al
dominio dell'ingegneria, delle scienze naturali, della fisica, della chimica, della economia, della
sociologia e del management. L'obiettivo è quello di assicurare le azioni necessarie al raggiungimento
di tali obiettivi e la disponibilità di risorse ben formate per realizzare tali azioni in modo adeguato.
La manutenzione inoltre ha il compito di adeguare e se possibile migliorare costantemente i sistemi
alle esigenze espresse dai loro utilizzatori, ricorrendo dove necessario alla loro riprogettazione o alla
loro sostituzione, quando i sistemi non sono più in grado di svolgere compiutamente la funzione loro
assegnata.
La manutenzione è una attività che va pianificata e progettata, come previsto fin dalla
promulgazione della cosiddetta legge Merloni (Legge 109/94), dove fra l'altro si rende obbligatoria
la redazione di un piano di manutenzione.
Definizioni
Da quando l'OCSE, nel 1963, diede una prima originale definizione di manutenzione, molte
cose sono cambiate e, particolarmente nel corso degli anni ottanta, sono state formulate nuove teorie,
non ancora compiutamente applicate.
In una delibera dell'OCSE del 1963, la manutenzione fu definita con: “S'intende per
manutenzione quella funzione aziendale alla quale sono demandati il controllo costante degli impianti
e l'insieme dei lavori di riparazione e revisione necessari ad assicurare il funzionamento regolare e il
buono stato di conservazione degli impianti produttivi, dei servizi e delle attrezzature di
stabilimento.”
Nel mondo della normazione queste trasformazioni sono passate pressoché inosservate al
punto che la definizione più recente formulata dal Comitato Tecnico TC319 (2003) non rappresenta
una evoluzione significativa rispetto a quella più antica formulata dall'OCSE (1963), come si può
osservare nel riquadro che segue. La commissione manutenzione dell'UNI, oltre quindici anni fa,
nella UNI 9910 poi UNI 10147, definì la manutenzione come “Combinazione di tutte le azioni
tecniche ed amministrative, incluse le azioni di supervisione, volte a mantenere o a riportare una entità
in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta”.
Nel 2003 queste norme furono sostituite dalla UNI EN 13306, che definisce la manutenzione
come “combinazione di tutte le azioni tecniche, amministrative e gestionali, previste durante il ciclo
di vita di un'entità, destinate a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione
richiesta”.
Nel 1970 la manutenzione fu recepita come “scienza della conservazione” e venne coniato per
l'occasione un nuovo termine: Terotecnologia (dal greco terein = conservare, prendesi cura di; che
significa letteralmente “tecnologia della conservazione”). La British Standard Institution (ente
normatore inglese fondato nel 1901) nel 1970 associò alla Terotecnologia questa definizione: “La
Terotecnologia è una combinazione di direzione, finanza, ingegneria e altre discipline, applicate ai
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beni fisici per perseguire un economico costo del ciclo di vita ad esse relativo. Tale obiettivo è
ottenuto con il progetto e l'applicazione della disponibilità e della manutenibilità agli impianti, alle
macchine, alle attrezzature, ai fabbricati e alle strutture in genere, considerando la loro progettazione,
installazione, manutenzione, miglioramento, rimpiazzo con tutti i conseguenti ritorni di informazioni
sulla progettazione, le prestazioni e i costi.”
La definizione di terotecnologia è certamente più ampia di quelle associate alla manutenzione
fino a questo momento, ma contiene anche dei concetti che non sono propriamente manutentivi e si
rivolge principalmente all'ambiente industriale.
Per contro questa definizione non può naturalmente recepire le evoluzioni che sono avvenute
nel quarantennio successivo e che hanno coinvolto l'ambiente antropizzato nel suo insieme, con un
mutuo scambio di esperienze e di culture fra settori apparentemente molto diversi fra loro.
Evoluzione dei criteri di management
All'inizio degli anni ottanta, Sejiki Nakajima definì l'insieme delle esperienze condotte presso
la Toyota Motors con il termine di Total Productive Maintenance, in Italia detta Manutenzione
Produttiva, ma più nota con il suo acronimo TPM.
Questo Modello di Management della manutenzione ha integrato i concetti di ILS (Logistica
Integrata, USA), Terotecnologia (Gran Bretagna), e RCM (Reliability Centered Maintenance, USA),
nati nel ventennio precedente nell'ambito dell'industria aerospaziale, del nucleare, e nel settore
militare (in particolare negli USA: molti di questi criteri sono stati standardizzati in documenti e
manuali emessi dal DOD, Dipartimento della Difesa americano), con dei criteri squisitamente
organizzativi.
Il TPM coniuga i principi della manutenzione preventiva (che rappresentano una parte
importante del TPM e sono il retaggio della cultura precedente), con l'esperienza degli utilizzatori, il
lavoro di gruppo e più in generale quell'insieme di principi che sono denominati "Tecniche Produttive
Giapponesi". E mette al centro dell'attenzione manutentiva l'utilizzatore.
Con Nakajima e il TPM, si inizia a parlare di automanutenzione o manutenzione autonoma
(la manutenzione operata dagli utilizzatori), di miglioramento continuo (Kaizen), e di collaborazione
fra piccoli gruppi, coinvolgendo, nella responsabilità manutentiva, sia la manutenzione, sia
l'esercizio. Il superamento di questo dualismo (manutenzione-esercizio) permette di raggiungere
obiettivi di efficacia e di efficienza impensabili con i modelli precedenti.
La metodologia TPM è stata una delle basi fondamentali che il Prof. Hajime Yamashina ha
utilizzato per creare il World Class Manufacturing, noto come W.C.M., strumento ampiamente
applicato nell'industria automobilistica e della componentistica italiana ed una delle leve che hanno
determinato la svolta del gruppo FIAT avvenuta in questi ultimi anni.
Alla base del W.C.M. sono i cosiddetti Pillar che, nell'ambito manutentivo, sono
principalmente:
•
PM Professional Maintenence
•
AM Autonomus Maintenance
Il percorso di evoluzione di ogni pillar è vincolato a 7 fasi ed a continue verifiche interne
("audit")
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Nel flusso della Professional Maintenance le fasi prevedono a grandi linee una prima fase di
ripristino del degrado funzionale e la sua stabilizzazione (fasi 1-3), il successivo miglioramento delle
performance dei componenti (fasi 4-5), per arrivare ad una manutenzione basata sulle metodologie
predittive e ad un sistema di manutenzione completamente monitorato sia in termini di costi che di
efficacia (fasi 6-7)
I tipi di manutenzione sono ricondotti a questi acronimi:
•
BM Breakdown Maintenance = manutenzione a guasto
•
TBM Time Based Maintenance = manutenzione periodica o preventiva
•
CBM Condition based Maintenance = manutenzione predittiva
Manutenzione e sostenibilità
La Manutenzione è una attività sulle prime poco attraente, non è come il marketing che fa
vendere i prodotti, né come l'ultimo modello di utilitaria che può raggiungere i 200 chilometri orari,
è una attività quotidiana, che quando funziona, non ci si accorge che esiste, silenziosamente si occupa
che tutto sia in ordine o, per dirla con Pier Giorgio Perotto:
«Le attività di manutenzione non pretendono di trasformare il mondo, i loro obiettivi non sono
esprimibili in modo semplice, non hanno il fascino mozzafiato di attività che producono oggetti con
prestazioni elevatissime, vanno continuamente e periodicamente ripetute, se hanno successo il loro
effetto non si vede.»
Fare bene manutenzione presuppone l'adesione ad un sistema di valori che deve essere
profondamente interiorizzato nell'individuo. Si tratta di avere un habitus mentale che accetti di fare
qualche piccolo sacrificio oggi per avere grandi benefici domani.
Solo i sistemi che hanno ciclo di vita molto breve sfuggono a queste regole. Non appena però
ci si imbatte in un sistema destinato a durare, la manutenzione diventa un elemento determinante per
il suo sfruttamento economico. In questo caso la manutenzione assume il significato di prendersi cura
e ciò vale per l'orto come per l'impianto petrolchimico, per la galleria ferroviaria come per il ponte
sullo stretto.
Per invertire la tendenza, prima ancora di scomodare commissioni tecniche e soluzioni
tecnologiche, è necessario che le persone evolvano dalla sottocultura dello spreco e del disinteresse
all'etica della responsabilità. Questo è il primo passo per estirpare lo spreco che è così diffuso nella
nostra società.
Lo sviluppo sostenibile sarà possibile solo quando la cultura manutentiva, e tutto quel che ne
consegue, diventerà un valore condiviso fra tutti i cittadini.
I settori dell'edilizia
Per settori dell'edilizia si intendono delle parti delle lavorazioni che richiedono competenze
specifiche per essere eseguite. Il settore può essere definito anche mestiere. I settori dell'edilizia
possono essere descritti sommariamente di seguito:
•
demolizioni
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•
scavi, movimento terra
•
fondazioni
•
murature, tramezzature e tamponature, comprese rasature
•
pitture
•
impermeabilizzazioni e isolamenti (ad es. isolamento acustico)
•
pavimentazioni e rivestimenti
•
strutture in cemento armato, comprese fondazioni
•
strutture in acciaio
•
opere in ferro/acciaio/alluminio
•
opere in vetro
•
idraulica
•
elettricità ed elettrotecnica
•
impiantistica di condizionamento e trattamento aria
•
lavorazione marmi
•
falegnameria
Il personale o le ditte che operano nel mondo dell'edilizia sono in genere specializzate in uno
solo di questi settori, perché le competenze che bisogna acquisire sono talmente tante che
difficilmente si riesce a essere maestri di più mestieri, anche e soprattutto per la complicata questione
normativa che coinvolge ciascun settore. Ciò non toglie che possano esistere imprese che abbiano a
stipendio maestranze di diversi settori.
Le scienze e le discipline nell'edilizia
La scienza delle costruzioni si occupa della meccanica (statica e cinematica) delle strutture e
ha l'obiettivo di fornire gli strumenti per il calcolo degli elementi strutturali che compongono
l'ossatura di una costruzione. È stata resa possibile dagli sviluppi dell'analisi matematica e della
geometria differenziale nel corso del XVIII e del XIX secolo. Fino alla fine dell'Ottocento non veniva
eseguito un dimensionamento delle strutture, ma ci si basava sull'esperienza e sulla tradizione
costruttiva.
L'"Architettura tecnica" che analizza gli organismi edilizi, nei loro aspetti fondativi di natura
costruttiva, funzionale, tipologica e formale e nelle loro gerarchie di sistemi, tale analisi è finalizzata
ai temi della fattibilità del progetto e della rispondenza ottimale delle opere ai requisiti essenziali.
Implicano la valutazione critica delle tecniche edili tradizionali ed innovative e la loro traduzione in
termini di progettazione anche assistita e di procedimenti produttivi. Interessano sia le problematiche
delle nuove costruzioni a varie scale dimensionali, sia quelle della conservazione, del recupero e della
ristrutturazione dell'esistente.
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La "fisica tecnica", che mette in relazione conoscenze teoriche con le tecniche per la
realizzazione degli impianti di un edificio (elettrico, idrico di adduzione e di scarico, termico). Di
particolare importanza è la termodinamica, che permette di descrivere in che modo il calore passa
dall'ambiente interno a quello esterno (e che di conseguenza permette di progettare al meglio la
stratigrafia dei muri perimetrali, onde ridurre le dispersioni del calore d'inverno e del fresco d'estate).
La fisica tecnica analizza anche le modalità di interazione tra sole, ambiente ed edificio, per studiare
la migliore posizione delle finestre o la migliore inclinazione delle coperture.
L'acustica è un'altra scienza in stretto contatto con l'edilizia, soprattutto da quando si ritiene
che l'inquinamento acustico sia molto influente sulla salute. L'acustica, nell'edilizia, studia come il
suono si propaga da un ambiente all'altro, e permette di capire come ottenere il giusto grado di
isolamento acustico soprattutto in relazione alle caratteristiche fisiche degli elementi dell'edificio che
dividono le stanze, i diversi piani e, in generale, l'ambiente esterno da quello interno. Solo di recente
si comincia a sentire il problema dell'inquinamento acustico: in Francia, per esempio, vi è una legge
che obbliga chi costruisce edifici a rispettare dei criteri di comfort acustico per i diversi locali. I
consulenti acustici sono fondamentali nella progettazione di particolari ambienti, come i teatri:
talvolta vengono eseguite simulazioni computerizzate per ottenere il migliore risultato geometrico
per la propagazione del suono.
L'illuminotecnica è una disciplina (e non una scienza, perché non ha dei principi suoi, ma
sfrutta quelli di altre scienze) di grande importanza nell'edilizia. Spesso, come l'acustica, viene
considerata di secondaria importanza per la progettazione degli edifici. Si occupa delle modalità con
cui la luce, sia naturale che artificiale, interagisce con gli ambienti, determinando, quindi, il comfort
visivo. Esiste una normativa UNI (la 10380) che descrive quali devono essere i livelli di
illuminamento medi per diverse tipologie di locali, classificate in base all'attività che vi si svolge.
L'illuminotecnica studia anche le diverse tipologie di apparecchi illuminanti e fornisce le indicazioni
per poter scegliere la migliore lampada in relazione all'uso o all'effetto che si vuole ottenere. Il
controllo della luce è fondamentale per realizzare ambienti che garantiscano una elevata qualità del
vivere.
L'estimo è la disciplina che permette di analizzare i costi legati alla realizzazione di una
costruzione, o che permette di stimare il più probabile valore di mercato di un edificio. È legata
all'economia, ed è fondamentale per capire se un progetto può essere realizzato o meno dal punto di
vista economico: quindi, se sia conveniente intraprenderlo o no. Costruire un grattacielo nel deserto
del Sahara sarebbe forse un'ottima prova di competenza tecnica, ma probabilmente il costo di
realizzazione sarebbe talmente elevato paragonato al valore di mercato della costruzione ultimata da
rendere svantaggiosa l'intera operazione.
Molte altre scienze e discipline sono più o meno legate all'edilizia: l'ecologia, la topografia e
la geologia sono tra le più importanti.
Figure professionali
Nel mondo dell'edilizia esistono diverse figure professionali, ciascuna con un proprio ruolo
all'interno del processo produttivo.
Si parte dal semplice operaio non qualificato, che è impiegato per la corretta funzionalità del
cantiere compiendo le lavorazioni più disparate: dal trasporto dei sacchi di materiale alla pulizia del
cantiere stesso. L'operaio qualificato, invece, è quello in grado di realizzare specifiche lavorazioni.
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Ogni settore dell'edilizia ha il suo operaio qualificato per la realizzazione delle opere relative, e a
capo di ogni mestiere c'è sempre un maestro d'arte qualificato.
A capo della squadra di operai in genere vi è un capo mastro, con il quale in genere dialoga il
direttore dei lavori, che è la figura professionale responsabile della corretta esecuzione dei lavori in
base al progetto approvato. Il direttore dei lavori è un tecnico qualificato, in genere ingegnere,
architetto o geometra e il Perito Industriale Edile (Per. Ind.) e può coincidere con il progettista.
Il progettista è il fautore del progetto, e riceve l'incarico dal committente dell'opera. Il
progettista può non essere un'unica persona, in quanto può esservi chi ha fatto il progetto
architettonico, chi il calcolo del cemento armato, chi la redazione manuale del disegno, chi
l'espletamento delle pratiche amministrative, ecc.
Le persone che lavorano in cantiere:
• operaio non qualificato
• operaio qualificato
• direttore dei lavori
• capomastro
• ingegnere
• architetto
• geometra
• progettista
• carpentiere
• muratore
• costruttore
• elettricista di cantiere
• idraulico di cantiere
Interventi edilizi
Nella legislazione italiana per intervento edilizio si intende una qualunque opera che modifichi
un edificio esistente o che porti alla realizzazione di una nuova costruzione.
Il riferimento normativo per l'intervento si trova all'art. 3 del D.P.R. n.380/2001 (conosciuto
come Testo unico dell'edilizia). L'articolo classifica questi interventi. Per ciascun tipo di intervento,
nei successivi articoli è indicato il titolo abilitativo necessario per eseguirlo (ciascuna Regione ha
però la facoltà di decidere quali strumenti richiedere per ogni intervento).
Intervento di manutenzione ordinaria
Sono interventi di manutenzione ordinaria quelli rivolti al mantenimento in efficienza di un
impianto, per esempio:
• il rifacimento dell'impianto elettrico vecchio facendone uno a norma,
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• il rifacimento dei sanitari di un bagno,
• la sostituzione di un discendente di scarico acque),
• aggiunta d'una lampada a muro,
• aggiunta di un lavabo nel bagno,
• mantenimento dell'igiene e della pulizia dei locali
• tinteggiatura d'una parete,
• sostituzione dell'intonaco,
• sostituzione delle piastrelle del bagno.
Nella manutenzione ordinaria rientrano anche le opere per la sostituzione degli infissi (porte e
finestre, oppure l'installazione della porta blindata e la realizzazione di vani di passaggio o gli
spostamenti di porte, purché venga mantenuto l'impianto della casa. Queste opere sono ammesse
spesso non in modo esplicito, perché al limite della confusione con la manutenzione straordinaria.
Tuttavia, alcune sentenze giudiziarie le equiparano alla manutenzione ordinaria e alcuni regolamenti
edilizi comunali le citano come tali.
Gli interventi di manutenzione ordinaria non sono soggetti ad autorizzazione: non necessitano di
autorizzazione edilizia.
Se l'edificio è vincolato dalla sovrintendenza ai beni architettonici (in base al d.lgs. n. 42/2004)
potrebbe essere richiesta la sua autorizzazione (p.e. in un edificio storico con un affresco alle pareti
non possiamo ripitturare le pareti o farvi passare impianti, perché sarebbe una violazione dell'integrità
dei beni culturali, anche se l'edificio è privato). Questa affermazione vale per ogni intervento edilizio.
L'art. 3, comma 1, lett. a) del D.P.R. n. 380/2001 definisce interventi di manutenzione ordinaria
"gli interventi edilizi che riguardano le opere di riparazione, rinnovamento e sostituzione delle finiture
degli edifici e quelle necessarie ad integrare o mantenere in efficienza gli impianti tecnologici
esistenti".
Intervento di manutenzione straordinaria
Sono interventi di manutenzione straordinaria le opere necessarie per mantenere in buono stato
l'intero edificio, ossia sono quelle che servono a sostituire o modificare parti anche strutturali
dell'edificio o quelle necessarie a realizzare nuovi impianti, diversi da quelli esistenti.
Rientrano nella manutenzione straordinaria le opere di consolidamento statico (p.e. se un edificio
sta crollando a causa di un elemento strutturale logorato o sottodimensionato bisogna sostituirlo o
rinforzarlo, oppure sono opere di consolidamento statico anche le catene utilizzate per migliorare la
resistenza dell'edificio al terremoto), il rifacimento integrale dei servizi igienici e degli impianti
relativi (non è specificato, in realtà, se il rifacimento integrale di un bagno rientri in questa categoria
o nella precedente) e la modifica integrale dell'impianto idrico, dell'impianto elettrico, dell'impianto
sanitario.
Non sono interventi di manutenzione straordinaria quelli che alterano la sagoma, la forma, il
volume o la superficie complessiva dell'edificio e la relativa destinazione d'uso (p.e. la realizzazione
di una veranda per coprire un terrazzo modifica la sagoma, la forma, il volume e cambia la
destinazione d'uso del terrazzo da non abitativo ad abitativo e, pertanto è ristrutturazione edilizia. La
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redistribuzione della casa mediante la demolizione di tramezzi e la modifica delle stanze non altera
né la sagoma, né la forma, né il volume e neppure la destinazione d'uso, ed è, quindi, manutenzione
ordinaria).
Gli interventi di manutenzione straordinaria devono essere segnalati all'Ufficio Tecnico
comunale presentando una Denuncia di inizio attività firmata dal proprietario o da un avente diritto e
asseverata da un tecnico abilitato. Con l'introduzione di nuovi provvedimenti a livello regionale e la
modifica dell'articolo 6 del D.P.R. 380/2001 da parte del Decreto Legge 25 marzo 2010, n. 40, nelle
regioni italiane o nei comuni ove non sia in vigore una legislazione più restrittiva, è possibile
effettuare categorie minori di interventi di manutenzione straordinaria senza presentare la DIA. Fra
queste, lo spostamento di tramezzi e la sostituzione di infissi esterni.
La divisione di un appartamento in due unità immobiliari non è manutenzione straordinaria,
perché questa presuppone un aumento del carico urbanistico con previsione di nuovi allacci alla rete
di adduzione idrica, di scarico fognario, elettrica, telefonica e gas di città, oltre che di un nuovo posto
auto. Ciò comporta un aggravio di spese da parte del Comune per l'adeguamento delle nuove opere
di urbanizzazione e pertanto tale attività è espletabile solo previo rilascio del permesso di costruire.
L'art. 3, comma 1, lett. b) del D.P.R. n. 380/2001 definisce interventi di manutenzione
straordinaria "le opere e le modifiche necessarie per rinnovare e sostituire parti anche strutturali degli
edifici, nonché per realizzare ed integrare i servizi igienico-sanitari e tecnologici, sempre che non
alterino i volumi e le superfici delle singole unità immobiliari e non comportino modifiche delle
destinazioni di uso".
Intervento di restauro e risanamento conservativo
Con questo intervento si entra nel campo del restauro, che nel mondo dell'architettura è un tema
controverso su cui si dibatte da secoli. Il restauro è qui inteso dalla legge come un complesso di
operazioni (come definito dal d.lgs. n. 42/2004, art. 29, comma 4), che mira a garantire l'integrità
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materiale del bene architettonico e a trasmetterne i suoi valori culturali. Moltissimi interventi di
Restauro, comunque, si sovrappongono agli interventi di manutenzione straordinaria: il progetto di
restauro, oggi, è richiesto principalmente per edifici vincolati dalla sovrintendenza ai beni
architettonici (come descritto sempre nel d.lgs. n. 42/2004).
Con gli interventi di restauro, in più rispetto agli interventi di manutenzione straordinaria, si può
variare parzialmente o totalmente la destinazione d'uso dell'edificio con una "con esso
compatibile".
Gli interventi di restauro e risanamento conservativo possono necessitare diverse autorizzazioni:
• nel caso in cui le opere di restauro siano assimilabili alle opere di manutenzione straordinaria,
è richiesta una Denuncia di inizio attività
• in caso contrario, è necessario il Permesso di costruire.
Il progetto di restauro in genere è fatto su un edificio vincolato dalla sovrintendenza e, quindi,
necessita la relativa autorizzazione.
Intervento di ristrutturazione edilizia
Sostanzialmente, stiamo parlando di interventi che non sono né manutenzione ordinaria, né
manutenzione straordinaria e neppure restauro conservativo. Sono opere di revisione integrale
dell'edificio esistente con variazione di forma, sagoma, volume, superficie e destinazione d'uso. Può
variare la consistenza dell'edificio, e, quindi, si può richiedere un nuovo accatastamento delle
superfici.
Sono interventi di ristrutturazione edilizia le opere di demolizione e ricostruzione integrale ("con
stessa volumetria e sagoma di quello preesistente" - art. 3 d) del testo unico dell'edilizia D.P.R.
380/2001 come modificato dal D.Lgs. 301/2002) o le opere che portano alla realizzazione di un
immobile differente dall'originale.
Sebbene le opere qui descritte possano incidere fortemente sul territorio, possono essere
autorizzate non solo con l'autorizzazione più complessa da ottenere, il Permesso di costruire, ma
anche con una semplice Dichiarazione di Inizio Attività (DIA)_art. 22 co. 3.a D.P.R. n. 380/2001.
In alternativa al PdC, le opere approvate in un Piano particolareggiato o in diretta esecuzione di
strumenti urbanistici generali recanti disposizioni plano-volumetriche possono essere autorizzate
anche con Denuncia di inizio attività (DIA).
Il Comune e la Regione possono, però, sul proprio territorio, personalizzare la richiesta di
autorizzazioni.
Intervento di nuova costruzione
La nuova costruzione consiste in un nuovo immobile. Gli interventi sopra descritti riguardavano
gli edifici esistenti. Per esempio, non è nuova costruzione l'ampliamento di un edificio, mentre lo è il
posizionamento di una roulotte per l'uso abitativo su un terreno vuoto.
La nuova costruzione riguarda ogni tipo di intervento sul territorio, da una semplice costruzione
(p.e. un capannone industriale, una cabina ENEL) fino alle opere più grandi (p.e. porti, aeroporti).
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Rientrano nella nuova costruzione anche edifici interrati (p.e. box), opere di urbanizzazione
primaria e secondaria, installazione di manufatti leggeri quali un prefabbricato, una roulotte, un
caravan, una barca se utilizzati a fini abitativi.
Per l'intervento di nuova costruzione è richiesto il Permesso di costruire.
In alternativa, se è stato approvato un Piano Particolareggiato, come per le opere di
ristrutturazione edilizia, può essere richiesta la Super DIA.
Intervento di ristrutturazione urbanistica
Questa voce racchiude le opere che più di tutte incidono sull'edilizia esistente, che lo fanno in
modo non puntuale, edificio per edificio, ma in modo generalizzato, tenendo conto delle esigenze
della città che cresce o che si riduce. L'intervento di ristrutturazione urbanistica può ridisegnare i lotti
di un quartiere, demolendo e ricostruendo edifici; può realizzare nuova viabilità, nuova edificazione,
variazione di destinazioni di piano regolatore generale e ogni altra opera finalizzata alla
riqualificazione di interi settori di città.
Sono questi interventi particolarmente complessi, che non possono essere richiesti con il
Permesso di costruire ma necessitano di strumenti più potenti e complessi, come il Programma
integrato di intervento o il Programma di recupero urbano, che a loro volta necessitano che il Comune,
la Provincia e la Regione riuniti avallino il progetto, con un Accordo di programma.
COLLAUDO
Il termine collaudo (dal latino cum-laude, ovvero "a opera d'arte"), nell'ambito
dell'ingegneria, si riferisce ad una serie di operazioni messe in atto al fine di verificare il corretto
funzionamento di un'opera di ingegno prima che questa venga destinata all'utilizzo
Caratteristiche
Le operazioni di collaudo differiscono a seconda dell'opera di ingegno da collaudare (che può
essere ad esempio un edificio, un veicolo, una sonda spaziale, un impianto chimico o un circuito
elettronico). In genere durante il collaudo si misura la risposta dell'opera progettata a delle condizioni
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che sono identiche o che simulano le condizioni reali alle quali si prevede che l'opera sarà sottoposta
durante il suo funzionamento.
Il collaudo è un concetto diverso da un audit di prodotto.
Tipologie
Collaudo di produzione
Nella produzione di serie (sia a carattere industriale che artigianale) il collaudo ha l'obiettivo
di accertare la rispondenza del prodotto (sistema, apparecchiatura, impianto, materiale, componente,
particolare, ecc.) ai requisiti funzionali e prestazionali specificati. Trattasi di un insieme di prove
(spesso svolte in laboratorio), misurazioni, accertamenti ed ispezioni, finalizzate a dichiarare la
conformità del prodotto alle specifiche tecniche. Il collaudo è una tipica attività di controllo qualità.
In taluni settori (ad esempio quello automobilistico o quello alimentare) spesso il collaudo è
di responsabilità di una funzione indipendente dalla produzione (ad esempio il reparto qualità).
Vi sono diverse tipologie di collaudo a seconda della fase produttiva o dei diversi processi. Ad
esempio:
collaudo in entrata;
collaudo finale;
collaudo in linea.
Collaudo in entrata
Il collaudo in entrata è l'insieme di controlli e verifiche svolte in accettazione arrivi. Trattasi di
attività effettuate per accertare la conformità dei prodotti (materie prime, semilavorati da terzisti,
componentistica commerciale, ecc.) consegnati dai fornitori.
Per quelle aziende che svolgono, per loro natura, lavorazioni su prodotti forniti dal cliente
(trattamentisti, riparatori, terzisti in genere, ecc.) il collaudo ha lo scopo di valutare che quanto
consegnato dal cliente sia compatibile con le lavorazioni definite.
Collaudo finale
Si tratta del collaudo per antonomasia. Prima di rilasciare il prodotto finito per la consegna al
cliente, si valuta che esso abbia le caratteristiche in termini di funzioni e prestazioni prestabilite
(capitolato, disegno, norma, scheda tecnica, ecc). Può essere svolto sulla totalità dei pezzi (100%)
oppure mediante campionamento per ogni lotto oppure a campione su lotti diversi. Nella produzione
di macchine o attrezzature è tipico (oppure imposto dalle direttive applicabili) che il collaudo sia per
ciascun esemplare (matricola).
Collaudo in linea
Con l'espressione "collaudo in linea" s'intende che il collaudo è svolto "in process" ovvero durante
l'effettuazione delle varie fasi produttive. È tipico dell'industria della grandissima serie, dei processi
fortemente automatizzati, della produzione di processo (ad esempio quella della trasformazione
petrolifera o di una cementeria). Oppure, all'estremo opposto, è il caso delle piccole imprese che non
possono disporre di risorse per organizzare un reparto ad hoc di controllo qualità classico (con
personale, attrezzature, procedure specifiche e indipendenti da quelle della produzione).
Il collaudo "fuori linea" è quello invece classico o tradizionale: fuori dal processo produttivo (nel
senso del flusso principale di fabbricazione), il reparto controllo qualità, in un ambiente specifico
(laboratorio, sala prove o sala collaudo) esegue la procedura di collaudo.
Italia
In italia il collaudo delle opere pubbliche è obbligatorio per legge.
Collaudo statico
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Nel caso di strutture portanti di edifici o infrastrutture, viene svolto il cosiddetto collaudo statico,
in cui si possono effettuare delle prove di carico, che hanno lo scopo di verificare la stabilità strutturale
dell'opera costruita.
In Italia l'obbligatorietà del collaudo statico è regolamentata dalla Legge n.1086 del 5/11/1971.
Allo stato attuale il testo unico in materia edilizia, D.P.R. 380/01, unitamente alla normativa
tecnica di cui ai rispettivi Decreti Ministeriali e relative circolari esplicative risultano comprendere
l’intera legislazione nazionale per ciò che concerne il collaudo statico di strutture edilizie. La
legislazione da prendere a riferimento risulta essere la seguente:
L.1086/71.
L. 64/74.
D.P.R. 380/01.
DM Infrastrutture 14 gennaio 2008 "Norme tecniche per le costruzioni" e successive circolari
esplicative.
Il collaudo statico come ben definito nelle "Norme tecniche per le costruzioni" è una parte del
collaudo generale tecnico amministrativo dell'opera e riguarda il giudizio sul comportamento e le
prestazioni delle parti strutturali dell’opera che svolgono funzione portante.
Esso ai sensi della legislazione vigente si rende necessario (art. 67 D.P.R. 380/01 ex art.7
L.1086/71) per tutte le costruzioni in conglomerato cementizio e metalliche la cui sicurezza possa
comunque interessare la pubblica incolumità. Le finalità del collaudo statico dell’opera, la cui
obbligatorietà nella legislazione preesistente (art.67 DPR 380/01) riguardava le sole costruzioni in
conglomerato cementizio e metalliche, con l’entrata in vigore delle ultime Norme Tecniche delle
costruzioni (DM infrastrutture 14.01.2008) vengono di fatto estese a tutte le parti strutturali delle
opere che svolgono funzione portante e che interessano la sicurezza dell’opera medesima e di
conseguenza la pubblica incolumità, indipendentemente dal sistema costruttivo e dal materiale
impiegato. Il collaudatore, ingegnere o architetto, viene nominato dal committente contestualmente
alla denuncia di inizio lavori; la scelta è discrezionale e nell’atto di accettazione il collaudatore deve
attestare di essere iscritto da non meno di 10 anni al relativo ordine professionale e di non aver preso
parte ai lavori oggetto di collaudo in nessuna delle varie fasi di progettazione, direzione ed
esecuzione. Il collaudo statico di un edificio consiste in un attento e scrupoloso controllo della
struttura con particolare attenzione agli elementi costitutivi di maggiore rilevanza dal punto di vista
statico e da una verifica della struttura nel suo comportamento di insieme. È facoltà del collaudatore
in relazione alla propria esperienza ed alla tipologia dell'opera, utilizzare tutti i mezzi di indagine
ritenuti più opportuni a formarsi il convincimento della collaudabilità statica dell'opera stessa. Fermo
restando quanto detto, la legislazione vigente fissa per il collaudatore degli obblighi formali e
sostanziali, in relazione alle verifiche da svolgersi (art. 67 del DPR 380/01).
Collaudo tecnico-amministrativo
Collaudo sismico
Coincide di fatto col collaudo statico dell'opera quando questa viene edificata in zona sismica.
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PACOMETRO
Il pacometro è uno strumento digitale che permette di rilevare in maniera non distruttiva la
presenza, la direzione e il diametro delle barre di armatura all'interno di elementi in calcestruzzo
armato e permette inoltre la misura dello spessore del copriferro e l'interferro dei tondini di acciaio.
Metodi di funzionamento
Il pacometro rientra nei cosiddetti metodi magnetici, in quanto sfrutta le proprietà magnetiche
del ferro per la localizzazione delle armature.
Il funzionamento del pacometro si basa sul principio dell'induzione magnetica.
Lo strumento consiste in una sonda emettitrice di campo magnetico collegata ad una unità di
elaborazione digitale ed acustica.
La sonda è fatta scorrere lungo la superficie della membratura in calcestruzzo armato e
dall’assorbimento del campo magnetico si è in grado di determinare la posizione delle armature, lo
spessore del copriferro e, con buona approssimazione, il diametro dei ferri.
Strumentazione
Lo strumento è costituito da:
un'unità di emissione e lettura del campo elettromagnetico;
una o più sonde emittenti-riceventi il campo magnetico.
Prova pacometrica
La prova pacometrica è regolamentata dalla norma BS 1881:2004.
Attraverso il pacometro si misura il campo magnetico determinato dalla presenza materiali
ferrosi nelle vicinanze della superficie del calcestruzzo oggetto di indagine.
Attraverso tali misurazioni si possono rilevare, come se proiettate sul piano costituito dalla
superficie del calcestruzzo:
• la posizione (tale da consentire la stima dell'interferro e del copriferro) la direzione, il numero
e il diametro delle armature, poste su piani paralleli a quello di indagine;
• il passo delle staffe;
• rilevare la presenza di altri oggetti metallici quali tubazioni, cavi elettrici, tiranti.
Nel caso si debba determinare il copriferro prima dell'esecuzione della prova va eliminato
l'intonaco.
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Grazie alle prove pacometriche si possono individuare anche le zone di conglomerato non
attraversate da armature al fine dell'effettuazione di ulteriori prove distruttive, quali le prove di
compressione su carote di calcestruzzo (serve ad individuare la zona dove prelevare la carota), e non,
quali le prove sclerometriche e/o ultrasoniche (sonreb), prova pull out, prova con sonda Windsor che
sono tutte influenzate dalla presenza di armature.
Per quanto sopra la prova pacometrica dovrebbe essere effettuata prima di ogni altro tipo di prova
distruttiva e non. La prova pacometrica è quindi l'analisi iniziale che, congiuntamente alla prova di
carbonatazione, permette di iniziare un percorso che porta alla determinazione delle caratteristiche
del calcestruzzo.
ANALISI STRUTTURALE
L'analisi strutturale (detta anche calcolo strutturale o, comunemente, con dizione inglese,
structural analysis) indica tutti gli strumenti e le tecniche (numeriche, informatiche, ecc.) sviluppate
per risolvere problemi ingegneristici di "meccanica delle strutture", in particolare in ambito
aerospaziale, meccanico e civile, e ha lo scopo di determinare la distribuzione delle forze interne e
dei momenti o delle tensioni, delle deformazioni e degli spostamenti, nell'intera struttura o in una
parte di essa.
Simulazione 3D degli effetti di un'azione sismica su un palazzo di 9 piani.
Dove non è valida l'ipotesi di distribuzione lineare delle deformazioni (D regions) si possono
svolgere analisi strutturali locali, cioè riferite a singole parti della struttura.
Tale calcolo viene svolto con metodi classici o metodi moderni; spesso questi tipi di approccio
sono utilizzati contemporaneamente in fase progettuale.
L'analisi deve essere svolta idealizzando la geometria, mediante la creazione di un modello di
calcolo, e il comportamento, legato principalmente alla natura dei materiali prescelti.
Tali idealizzazioni devono essere appropriate per il problema in questione.
In merito alla idealizzazione del comportamento generalmente vengono utilizzate le seguenti
analisi:
a comportamento elastico lineare con o senza ridistribuzione
a comportamento plastico comprendente la modellazione tirante - puntone
comportamento non lineare
Si parte pertanto da un progetto, che deve comunque soddisfare l'insieme di requisiti che sono
richiesti al prodotto finito.
Si scelgono poi i materiali più idonei da utilizzare per la costruzione.
Il lavoro del progettista è determinante nella fase di realizzazione del modello di calcolo e del suo
predimensionamento dell'opera; da ciò dipendono i tempi di realizzazione e la riuscita dell'intero
progetto.
La struttura viene studiata inizialmente nella sua globalità, per giungere al miglior compromesso
possibile tra esigenze e costi.
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Per il dimensionamento degli elementi strutturali (fondazioni, pilastri, travi, ecc.) si pone il bivio
tra un approccio di tipo classico, o un approccio di tipo moderno, con l'utilizzo di appositi software.
Nella maggioranza dei casi l'approccio di calcolo è di tipo misto, scelto a seconda dei casi
affrontati.
Se la struttura è molto complessa, per tipologia o per configurazioni di carico applicate, i calcoli
di tipo classico sono molto onerosi, difficili ed estremamente lunghi.
Si ricorre ormai sempre più frequentemente a software apposito.
Attualmente i software per il calcolo strutturale più usati a livello industriale e civile sono basati
su di una tecnica numerica chiamata FEM (Finite Element Method - Metodo degli elementi finiti).
Il software attualmente permette di verificare a norma di legge gli elementi strutturali,
introducendo la geometria, i carichi, calcolando i diagrammi di sollecitazione, evidenziando le zone
di concentrazione delle tensioni e quindi eventuali difetti, consentendo al progettista di apportare le
necessarie modifiche.
Quando il grado di progettazione è giudicato adeguato all'opera, si procede con la preparazione
degli elaborati grafici e le relazioni di calcolo, che attestano la rispondenza delle scelte progettuali ai
requisiti di sicurezza stabiliti dalle normative. Spesso le tavole, prodotte in modo automatico dal
software devono essere ritoccate dal progettista o dai suoi collaboratori; problema che le software
house si sforzano di risolvere, nei vari campi di applicazione.
L'analisi strutturale può essere di due tipi:
analisi strutturale di tipo statico: le forze sollecitanti considerate non variano di intensità nel
corso del tempo, ma possono essere solamente assenti o presenti in ciascuna configurazione
di carico;
analisi strutturale di tipo dinamico: le forze considerate possono variare di intensità, come ad
esempio le azioni sismiche, e richiedono modellazioni più complesse, per adeguare istante per
istante la struttura inizialmente indeformata alle successive variazioni temporali e spaziali.
Questo tipo di studio ricade nella dinamica strutturale e nell'analisi sismica. L'analisi
strutturale nel decennio 1990-2000 è stata estesa alla progettazione di veicoli terrestri, mentre
per i veicoli aerei era già in uso fino dagli inizi dell'applicazione di questa tecnica.
ANALISI ELASTICA LINEARE
L'analisi elastica lineare è, oggi, quella più utilizzata.
Tale analisi, basata sulla teoria dell'elasticità, può essere utilizzata sia per gli stati limite di
esercizio che per gli stati limite ultimi.
Per la determinazione degli effetti delle azioni agenti sulla struttura, l'analisi lineare di strutture
in calcestruzzo armato può essere sviluppata assumendo:
sezioni trasversali non fessurate
diagramma tensioni - deformazioni dei materiali lineare
valore medio del modulo di elasticità
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APPROFONDIMENTO: NORMATIVE EUROPEE
EUROCODICE
Gli Eurocodici (EC) sono norme europee per la progettazione strutturale. Si allineano alle
norme nazionali vigenti e consentono al professionista l'utilizzo di criteri di calcolo comuni ed
adottabili anche all'estero.
Per meglio districarsi attraverso questo complesso gruppo di norme tecniche, ogni eurocodice
tratta un preciso argomento:
L'Eurocodice 0 fornisce le indicazioni di base per affrontare la progettazione con il metodo
semiprobabilistico agli stati limite, le combinazioni di verifica, i fattori di sicurezza (salvo
diversamente specificato) per la combinazione delle azioni.
L'Eurocodice 1 fornisce le indicazioni necessarie per determinare le azioni di calcolo sulle
strutture, in vari frangenti, dai carichi dovuti alla folla e alla neve, al vento, ai carichi termici
derivanti da un incendio, a quelli nelle fasi di montaggio e quelli, più specifici, sui ponti.
L'Eurocodice 2 è dedicato alle strutture in calcestruzzo non armato, armato e precompresso.
L'Eurocodice 3 è dedicato alle strutture in acciaio.
L'Eurocodice 4 è dedicato alle strutture miste acciaio-calcestruzzo.
L'Eurocodice 5 è dedicato alle opere in legno strutturale.
L'Eurocodice 6 è dedicato alle strutture in muratura portante, armata e non, naturale e
artificiale.
L'Eurocodice 7 è dedicato alle problematiche geotecniche (fondazioni, muri di sostegno ecc.).
L'Eurocodice 8 è dedicato all'aspetto sismico: si collega agli altri in relazione al materiale
utilizzato (calcestruzzo, acciaio, legno, geotecnica).
L'Eurocodice 9 è dedicato alle strutture in alluminio.
Gli Eurocodici sono dapprima proposti in versione ENV (in tedesco: Europäische Norm
Vorübergehend o Europäische VorNorm), ossia in versione provvisoria, per poi divenire definitiva
(EN) dopo un periodo di prova. Attualmente tutti gli Eurocodici sono in versione definitiva.
Informazioni in merito alla pubblicazione e alle ultime versioni disponibili sono rintracciabili sul sito
dell'Ente Nazionale Italiano di Unificazione (UNI).
Contenuto degli Eurocodici
Eurocodice 0 – Criteri generali di progettazione strutturale
UNI EN 1990:2006
Eurocodice 1 – Azioni sulle strutture
UNI EN 1991-1-1:2004 Parte 1-1: Azioni in generale - Pesi per unità di volume, pesi propri
e sovraccarichi per gli edifici
UNI EN 1991-1-2:2004 Parte 1-2: Azioni in generale - Azioni sulle strutture esposte al
fuoco
UNI EN 1991-1-3:2004 Parte 1-3: Azioni in generale - Carichi da neve
UNI EN 1991-1-4:2005 Parte 1-4: Azioni in generale - Azioni del vento
UNI EN 1991-1-5:2004 Parte 1-5: Azioni in generale - Azioni termiche
UNI EN 1991-1-6:2005 Parte 1-6: Azioni in generale - Azioni durante la costruzione
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UNI EN 1991-1-7:2006 Parte 1-7: Azioni in generale - Azioni eccezionali
UNI EN 1991-2:2005 Parte 2: Carichi da traffico sui ponti
UNI EN 1991-3:2006 Parte 3: Azioni indotte da gru e da macchinari
UNI EN 1991-4:2006 Parte 4: Azioni su silos e serbatoi
Eurocodice 2 – Progettazione delle strutture in calcestruzzo
UNI EN 1992-1-1:2005 Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici
UNI EN 1992-1-2:2005 Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro
l'incendio
UNI EN 1992-2:2006 Parte 2: Ponti di calcestruzzo - Progettazione e dettagli costruttivi
UNI EN 1992-3:2006 Parte 3: Strutture di contenimento liquidi
Eurocodice 3 – Progettazione delle strutture in acciaio
UNI EN 1993-1-1:2005 Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici
UNI EN 1993-1-2:2005 Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro
l'incendio
UNI EN 1993-1-3:2007 Parte 1-3: Regole generali - Regole supplementari per l'impiego dei
profilati e delle lamiere sottili piegati a freddo
UNI EN 1993-1-4:2007 Parte 1-4: Regole generali - Regole supplementari per acciai
inossidabili
UNI EN 1993-1-5:2007 Parte 1-5: Elementi strutturali a lastra
UNI EN 1993-1-6:2007 Parte 1-6: Resistenza e stabilità delle strutture a guscio
UNI EN 1993-1-7:2007 Parte 1-7: Strutture a lastra ortotropa caricate al di fuori del piano
UNI EN 1993-1-8:2005 Parte 1-8: Progettazione dei collegamenti
UNI EN 1993-1-9:2005 Parte 1-9: Fatica
UNI EN 1993-1-10:2005 Parte 1-10: Resilienza del materiale e proprietà attraverso lo
spessore
UNI EN 1993-1-11:2007 Parte 1-11: Progettazione di strutture con elementi tesi
UNI EN 1993-1-12:2007 Parte 1-12: Regole aggiuntive per l'estensione della EN 1993 fino
agli acciai di grado S 700
UNI EN 1993-2:2007 Parte 2: Ponti di acciaio
UNI EN 1993-3-1:2007 Parte 3-1: Torri, pali e ciminiere - Torri e pali
UNI EN 1993-3-2:2007 Parte 3-2: Torri, pali e ciminiere - Ciminiere
UNI EN 1993-4-1:2007 Parte 4-1: Silos
UNI EN 1993-4-2:2007 Parte 4-2: Serbatoi
UNI EN 1993-4-3:2007 Parte 4-3: Condotte
UNI EN 1993-5:2007 Parte 5: Pali e palancole
UNI EN 1993-6:2007 Parte 6: Strutture per apparecchi di sollevamento
Eurocodice 4 – Progettazione delle strutture composte acciaio-calcestruzzo
UNI EN 1994-1-1:2005 Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici
UNI EN 1994-1-2:2005 Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro
l'incendio
UNI EN 1994-2:2006 Parte 2: Regole generali e regole per i ponti
Eurocodice 5 – Progettazione delle strutture in legno
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UNI EN 1995-1-1:2009 Parte 1-1: Regole generali - Regole comuni e regole per gli edifici
UNI EN 1995-1-2:2005 Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro
l'incendio
UNI EN 1995-2:2005 Parte 2: Ponti
Eurocodice 6 – Progettazione delle strutture in muratura
UNI EN 1996-1-1:2006 Parte 1-1: Regole generali per strutture di muratura armata e non
armata
UNI EN 1996-1-2:2005 Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro
l'incendio
UNI EN 1996-2:2006 Parte 2: Considerazioni progettuali, selezione dei materiali ed
esecuzione delle murature
UNI EN 1996-3:2006 Parte 3: Metodi di calcolo semplificato per strutture di muratura non
armata
Eurocodice 7 – Progettazione geotecnica
UNI EN 1997-1:2005 Parte 1: Regole generali
UNI EN 1997-2:2007 Parte 2: Indagini e prove nel sottosuolo
Eurocodice 8 – Progettazione delle strutture per la resistenza sismica
UNI EN 1998-1:2005 Parte 1: Regole generali, azioni sismiche e regole per gli edifici
UNI EN 1998-2:2009 Parte 2: Ponti
UNI EN 1998-3:2005 Parte 3: Valutazione e adeguamento degli edifici
UNI EN 1998-4:2006 Parte 4: Silos, serbatoi e condotte
UNI EN 1998-5:2005 Parte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspetti geotecnici
UNI EN 1998-6:2005 Parte 6: Torri, pali e camini
Eurocodice 9 – Progettazione delle strutture in alluminio
UNI EN 1999-1-1:2007 Parte 1-1: Regole strutturali generali
UNI EN 1999-1-2:2007 Parte 1-2: Progettazione strutturale contro l'incendio
UNI EN 1999-1-3:2007 Parte 1-3: Strutture sottoposte a fatica
UNI EN 1999-1-4:2007 Parte 1-4: Lamiere sottili piegate a freddo
UNI EN 1999-1-5:2007 Parte 1-5: Strutture a guscio
Sviluppi futuri
Il documento CEN/TC 250 – N 798 indica il futuro degli Eurocodici. Nel particolare, sono in fase
di sviluppo quattro ulteriori Eurocodici relativi a:
valutazione e rinforzo delle strutture esistenti;
progetto delle strutture in vetro;
progetto delle strutture pultruse;
progetto di tensostrutture.
I documenti di sviluppo dei futuri eurocodici sono noti, in particolare per le strutture esistenti per
i quali è presa come base la norma internazionale ISO 13822:2001, che nel mentre è stata aggiornata
(2010) con la parte relativa al patrimonio immobilare da preservare (heritage structures - Annex I).
La sostanziale differenza che vigerà tra l'Eurocodice e la ISO è relativa alla diretta applicazione: la
norma ISO, infatti, è densa di principi ma avara di "formule" e/o metodologie direttamente applicabili.
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Si ritiene utile segnalare che il CNR ha ultimamente pubblicato alcune Istruzioni per il progetto
relative proprio agli ambiti di sviluppo degli Eurocodici.
Sono inoltre in fase di sviluppo la parte 1-8 dell'EC1, Atmospheric icing of structures, e la parte
1-9, Actions from waves and currents on coastal structures. In particolare, queste ultime due parti
saranno mutuate, dopo conversione in Eurocodice, dalle norme ISO 12494 - Atmospheric icing of
structures e ISO 21650 - Actions from waves and currents on coastal structures.
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