La poca invasività di un intervento non può essere ottenuta rinunciando alla prestazione strutturale necessaria.

Nel Position Paper dedicato alla messa in sicurezza di Pozzuoli e dei Campi Flegrei ho affrontato il problema della scelta degli interventi strutturali, richiamando la necessità di non confondere la riduzione dei disagi per gli abitanti con una riduzione della consistenza e dell’efficacia delle opere.

Vorrei ora approfondire questo concetto attraverso il confronto tra tre differenti configurazioni di intervento sulle murature esistenti: il CRM monolaterale, il CRM bilaterale e il Geniale Cappotto Sismico.

Si tratta di tecnologie che possono essere accomunate dall’obiettivo di migliorare il comportamento strutturale dell’edificio, ma che presentano caratteristiche costruttive, schemi resistenti, modalità di collaborazione con la struttura esistente e condizioni di esecuzione profondamente differenti.

Il confronto assume un significato particolare nel territorio dei Campi Flegrei, dove la necessità di ridurre la vulnerabilità sismica deve confrontarsi con un patrimonio edilizio densamente abitato, con le difficoltà di accesso agli ambienti interni e con l’esigenza di contenere tempi, costi e disagi per gli occupanti.

In questo contesto, la possibilità di intervenire dall’esterno rappresenta certamente un vantaggio, ma non può diventare il criterio dal quale partire per scegliere la tecnologia, adattando successivamente a questa scelta la prestazione strutturale che si riuscirà a conseguire.

Il problema deve essere affrontato in termini opposti: prima occorre conoscere la costruzione, individuare le vulnerabilità e definire la prestazione necessaria; soltanto dopo si possono confrontare le tecnologie capaci di conseguirla, valutando anche la loro invasività e la concreta fattibilità esecutiva.

IL CRM MONOLATERALE: RINFORZARE UN PARAMENTO NON SIGNIFICA COINVOLGERE AUTOMATICAMENTE L’INTERA MURATURA

Consideriamo una muratura portante in tufo sulla quale venga realizzato un sistema CRM costituito da una rete di rinforzo inglobata in una matrice inorganica, applicata esclusivamente sul paramento esterno.

Il sistema può contribuire a migliorare il comportamento della parete rispetto a determinati meccanismi di crisi, ma la sua efficacia dipende dalla capacità di trasferire le azioni tra il rinforzo e la muratura esistente.

Non è sufficiente che la rete possieda elevate caratteristiche meccaniche, né che la malta raggiunga una determinata classe di resistenza.

Occorre comprendere in quale misura il sistema riesca effettivamente a collaborare con il supporto, tenendo conto della qualità della muratura, delle condizioni dell’interfaccia, delle connessioni e dei possibili meccanismi di distacco o crisi.

Nel caso di murature in tufo, spesso caratterizzate da consistenza e qualità costruttiva non uniformi, questi aspetti assumono particolare importanza.

Un rinforzo applicato su un solo paramento può infatti incontrare limitazioni nella capacità di coinvolgere l’intero spessore murario, soprattutto quando la muratura presenta paramenti scarsamente collegati, discontinuità interne o condizioni di degrado.

Le connessioni trasversali possono migliorare il trasferimento delle azioni e contrastare determinati meccanismi di distacco, ma la loro presenza non rende automaticamente il sistema equivalente a un rinforzo realizzato su entrambi i paramenti.

La prestazione effettivamente conseguibile deve quindi essere determinata attraverso la conoscenza della muratura, la caratterizzazione del sistema e le verifiche dei meccanismi di crisi pertinenti.

La possibilità di eseguire l’intervento esclusivamente dall’esterno costituisce un vantaggio operativo importante, soprattutto negli edifici abitati, ma non può essere utilizzata per attribuire al rinforzo monolaterale prestazioni che devono invece essere dimostrate attraverso il progetto.

IL CRM BILATERALE: MAGGIORE COLLABORAZIONE STRUTTURALE, MA NECESSITÀ DI INTERVENIRE NEGLI AMBIENTI INTERNI

Quando il rinforzo viene realizzato su entrambi i paramenti della muratura e le due reti sono collegate attraverso lo spessore mediante connessioni opportunamente progettate, cambia la configurazione del sistema resistente.

Non abbiamo più soltanto un rinforzo applicato a una superficie, ma due strati armati che possono collaborare con la muratura attraverso un sistema di collegamenti trasversali.

Le connessioni assumono quindi un ruolo determinante, perché contribuiscono a trasferire le azioni tra i paramenti e a contrastare i meccanismi di separazione, favorendo un comportamento maggiormente unitario della parete.

Questo aspetto è particolarmente rilevante nelle murature a più paramenti, dove la scarsa connessione trasversale può rappresentare una vulnerabilità significativa.

Il CRM bilaterale può pertanto conseguire prestazioni strutturali significativamente superiori rispetto alla configurazione monolaterale, in funzione delle caratteristiche della muratura, del sistema di rinforzo e dei meccanismi di crisi considerati.

La differenza non è semplicemente quantitativa: non stiamo aggiungendo soltanto un secondo strato di malta e una seconda rete, ma modificando le modalità attraverso le quali il rinforzo può coinvolgere la muratura esistente.

Questa configurazione presenta però una conseguenza esecutiva che, nel confronto tra le tre tecnologie, deve essere sottolineata con particolare chiarezza: il CRM bilaterale è l’unico dei tre sistemi considerati che, quando applicato a una parete perimetrale di un edificio abitato, richiede necessariamente lavorazioni anche sul paramento interno.

Occorre quindi entrare negli appartamenti, rimuovere le finiture esistenti, preparare le superfici, realizzare il rinforzo e ripristinare gli ambienti interessati.

Non si tratta di un semplice disagio accessorio, ma di una condizione che può incidere profondamente sulla fattibilità dell’intervento.

In un territorio come quello dei Campi Flegrei, caratterizzato da numerosi condomini e da una situazione di emergenza sismica prolungata, l’accesso agli ambienti interni può risultare particolarmente problematico e, in determinate circostanze, concretamente impossibile.

La presenza degli occupanti, le condizioni di fragilità di alcune persone, le difficoltà di trasferimento temporaneo, la necessità di coordinare numerose proprietà e l’impossibilità di rendere disponibili contemporaneamente tutti gli ambienti interessati possono trasformare un intervento tecnicamente appropriato in un’operazione estremamente complessa da realizzare.

Il CRM bilaterale presenta quindi una configurazione strutturale più completa rispetto al monolaterale, ma richiede condizioni operative che non sempre possono essere garantite.

Il problema diventa allora comprendere se sia possibile conseguire la prestazione necessaria attraverso una soluzione che eviti l’accesso agli ambienti interni, senza rinunciare all’efficacia strutturale richiesta.

Ed è proprio su questo terreno che il confronto con un nuovo sistema resistente esterno assume un significato particolarmente importante.

IL GENIALE CAPPOTTO SISMICO: UN DIFFERENTE SCHEMA RESISTENTE REALIZZATO DALL’ESTERNO

Il confronto diventa ancora più significativo quando consideriamo il Geniale Cappotto Sismico, perché in questo caso non stiamo semplicemente modificando la configurazione di un rinforzo applicato alla muratura.

Stiamo introducendo un nuovo sistema resistente esterno in calcestruzzo armato, opportunamente progettato e collegato alla costruzione esistente.

La differenza è sostanziale.

Nel CRM, il rinforzo è chiamato a collaborare con la muratura, dalla quale dipende una parte fondamentale del comportamento strutturale del sistema.

Nel Geniale Cappotto Sismico, invece, il progetto può prevedere che una parte delle azioni sismiche venga assorbita dal nuovo sistema resistente esterno, attraverso un percorso delle forze che coinvolge i collegamenti con la costruzione esistente e il sistema di fondazione.

Non significa che la muratura esistente cessi di partecipare al comportamento strutturale, né che il nuovo sistema possa essere considerato indipendente dall’edificio sul quale viene applicato.

Significa che lo schema resistente può essere profondamente diverso rispetto a quello di un rinforzo superficiale.

La consistenza della nuova struttura, la disposizione delle armature, la rigidezza, i collegamenti e la capacità delle fondazioni concorrono a determinare il comportamento dell’insieme.

In questo caso, la possibilità di eseguire gran parte delle lavorazioni dall’esterno non deriva dalla riduzione della consistenza dell’intervento, ma dalla scelta di una tecnologia che consente di realizzare un nuovo sistema resistente limitando, quando le condizioni lo permettono, le interferenze con gli ambienti interni.

La poca invasività riguarda quindi il processo costruttivo, non necessariamente l’entità dell’intervento strutturale.

Naturalmente, neppure un nuovo sistema resistente esterno può essere considerato automaticamente idoneo per qualsiasi edificio.

La sua efficacia dipende dalla configurazione della costruzione, dai collegamenti, dalle fondazioni, dal comportamento globale e dalla compatibilità dell’intervento con le condizioni esistenti.

La possibilità di lavorare prevalentemente dall’esterno non elimina inoltre la necessità di verificare eventuali interferenze con gli ambienti interni, soprattutto in corrispondenza dei collegamenti strutturali e delle opere complementari.

LO SPESSORE NON È TUTTO, MA NON È NEPPURE IRRILEVANTE

Nella tavola comparativa che accompagna questo articolo sono rappresentati un CRM monolaterale, un CRM bilaterale e un Geniale Cappotto Sismico.

Nelle configurazioni considerate, i sistemi CRM presentano strati di rinforzo dell’ordine di pochi centimetri, mentre il Geniale Cappotto Sismico può prevedere una componente strutturale in calcestruzzo armato dell’ordine di 10–12 cm, inserita in una stratigrafia complessiva di maggiore spessore.

Sarebbe tecnicamente scorretto affermare che un sistema di 12 cm sia quattro volte più efficace di uno di 3 cm, perché l’efficacia strutturale non cresce secondo una proporzione diretta con lo spessore.

Sarebbe però altrettanto scorretto sostenere che lo spessore non abbia alcun significato.

La sezione resistente e la rigidezza di un elemento strutturale dipendono anche dalle sue dimensioni geometriche, oltre che dalle caratteristiche dei materiali, dalla disposizione delle armature e dalle condizioni di vincolo.

Nel confronto tra sistemi differenti occorre quindi considerare non soltanto la quantità di materiale impiegato, ma soprattutto il modo in cui quel materiale partecipa al trasferimento delle azioni.

Un sottile rinforzo composito può risultare efficace per uno specifico meccanismo di crisi senza necessariamente modificare in misura significativa il comportamento globale dell’edificio.

Un nuovo sistema resistente esterno può invece essere progettato per contribuire in modo sostanziale alla risposta sismica complessiva della costruzione, purché siano correttamente risolti i problemi di collegamento, compatibilità deformativa e trasferimento delle azioni alle fondazioni.

Il confronto tra le due soluzioni non può quindi essere ridotto a una questione di centimetri, ma non può neppure prescindere dalla loro consistenza fisica e dalle conseguenze che questa produce sul comportamento strutturale.

LE CONNESSIONI: IL PUNTO IN CUI IL PROGETTO DIVENTA COMPORTAMENTO STRUTTURALE

Esiste un elemento comune alle tre configurazioni considerate: nessun rinforzo può esprimere correttamente la propria funzione se non è in grado di trasferire le azioni alla struttura con la quale deve collaborare.

Nel CRM monolaterale occorre verificare il trasferimento degli sforzi tra matrice, rete, connessioni e muratura.

Nel CRM bilaterale diventa determinante anche la capacità dei collegamenti trasversali di assicurare la collaborazione tra i due strati armati e la muratura interposta.

Nel Geniale Cappotto Sismico il problema riguarda il collegamento tra il nuovo sistema resistente e la costruzione esistente, il trasferimento delle azioni tra i due organismi strutturali e la loro trasmissione alle fondazioni.

Le immagini consentono di cogliere una differenza strutturale sostanziale.

Nel CRM, uno strato armato di pochi centimetri viene applicato alla muratura esistente e deve trasferire a essa gli sforzi attraverso la matrice, l’interfaccia e le connessioni: il rinforzo non costituisce un nuovo organismo resistente autonomo.

Nel Geniale Cappotto Sismico, invece, viene realizzata all’esterno una nuova struttura in calcestruzzo armato, con una propria consistenza geometrica e un proprio sistema di armature, collegata agli impalcati e alle fondazioni affinché possa partecipare alla risposta sismica dell’edificio.

La fotografia mostra la consistenza delle armature nel nodo; il dettaglio progettuale chiarisce come sia previsto il collegamento all’impalcato mediante armature di cordolo e barre inghisate.

Non siamo di fronte a due modi diversi di addossare un rinforzo alla stessa muratura, ma a due concezioni strutturali differenti: da una parte il potenziamento della parete esistente, dall’altra l’introduzione di un nuovo sistema resistente che deve collaborare con l’edificio attraverso collegamenti specificamente progettati e verificati.

Sono problemi differenti, che non possono essere risolti attraverso un generico richiamo alla presenza di connettori.

Numero, disposizione, profondità di ancoraggio, capacità resistente e modalità di trasferimento degli sforzi devono essere coerenti con il comportamento previsto dal progetto.

Una connessione non è efficace semplicemente perché è stata installata, deve essere in grado di svolgere la funzione strutturale per la quale è stata prevista.

Questo aspetto diventa ancora più importante nelle murature in tufo, dove la capacità di ancoraggio può essere condizionata dalle caratteristiche locali del materiale, dalla presenza di giunti, vuoti, discontinuità e fenomeni di degrado.

GENIALE CAPPOTTO SISMICO: SICUREZZA STRUTTURALE ED EFFICIENTAMENTO ENERGETICO NELLO STESSO INTERVENTO

Il Geniale Cappotto Sismico introduce un ulteriore elemento che distingue profondamente questa tecnologia dai sistemi CRM considerati: la possibilità di affrontare contestualmente il miglioramento del comportamento sismico e l’efficientamento energetico dell’edificio.

Non si tratta semplicemente di realizzare un rinforzo strutturale all’esterno della costruzione, ma di intervenire sull’involucro attraverso un sistema che integra una componente resistente in calcestruzzo armato e una componente destinata all’isolamento termico.

Le due funzioni rimangono tecnicamente distinte, ma possono essere realizzate nell’ambito di un unico intervento edilizio.

Questo aspetto assume particolare rilevanza nel patrimonio esistente, dove la necessità di migliorare la sicurezza sismica si accompagna frequentemente a prestazioni energetiche insufficienti e a involucri che richiederebbero comunque interventi di riqualificazione.

Con un sistema CRM, monolaterale o bilaterale, il rinforzo strutturale non determina di per sé un miglioramento significativo dell’isolamento termico.

Per conseguire anche questo obiettivo occorre prevedere un ulteriore sistema di coibentazione, con le relative lavorazioni, verifiche e interferenze con l’edificio.

Nel Geniale Cappotto Sismico, invece, la componente strutturale e quella isolante possono essere integrate fin dall’origine nel medesimo progetto, consentendo di affrontare contemporaneamente due esigenze fondamentali del costruito esistente.

Il vantaggio non riguarda soltanto la possibilità di ridurre le dispersioni termiche e migliorare il comfort abitativo, ma anche l’organizzazione complessiva dell’intervento.

Realizzare oggi un rinforzo strutturale e programmare successivamente un secondo cantiere per l’efficientamento energetico significa, quando le due esigenze potrebbero essere affrontate congiuntamente, duplicare almeno una parte delle attività, delle interferenze e dei disagi per gli occupanti.

In un territorio come quello dei Campi Flegrei, dove la sostenibilità economica e sociale dei cantieri rappresenta una questione determinante, questa possibilità merita una valutazione particolarmente attenta.

Naturalmente, l’integrazione delle due funzioni non rende automaticamente il sistema applicabile a qualsiasi costruzione.

Occorre verificare la compatibilità architettonica, le condizioni dei prospetti, i vincoli eventualmente presenti, le caratteristiche della muratura, i collegamenti strutturali e il comportamento igrometrico della nuova stratigrafia.

Anche le prestazioni energetiche devono essere determinate attraverso uno specifico progetto, considerando l’intero involucro, i ponti termici e le condizioni di esercizio.

Rimane però un dato tecnologico sostanziale: il Geniale Cappotto Sismico consente di progettare un intervento integrato nel quale il miglioramento sismico e l’efficientamento energetico possono essere perseguiti contemporaneamente, operando prevalentemente dall’esterno dell’edificio.

La poca invasività, in questo caso, non deriva dalla riduzione delle opere necessarie, ma dalla possibilità di concentrare più funzioni in un unico sistema e in un unico processo costruttivo.

LA COMPATIBILITÀ CON LE MURATURE ESISTENTI NON È UN DETTAGLIO

A questi aspetti si aggiunge un problema spesso considerato secondario ma che, nel patrimonio murario dei Campi Flegrei, secondario non è affatto: la compatibilità delle malte e dell’intero ciclo tecnologico con la muratura esistente.

Preparazione e regolarizzazione dei supporti, sarciture, ricoprimento delle reti, riporti, intonaci e rasature fanno parte dell’intervento tanto quanto l’elemento resistente vero e proprio.

Sulle murature storiche, e in particolare su quelle in tufo, l’impiego di matrici cementizie o ibride non può essere considerato automaticamente compatibile: caratteristiche meccaniche, comportamento igrometrico e rapporto con il supporto devono essere verificati nell’ambito dell’intero ciclo tecnologico.

Lo stesso rigore deve essere applicato alle tecnologie ECOSISM. Una nuova lastra strutturale in calcestruzzo armato, distinta dalla muratura esistente, non è assimilabile a un intonaco cementizio direttamente aderente al tufo; ciò non esonera però dal verificare interfacce, connessioni, condizioni di umidità e salinità, capacità di asciugatura e comportamento della stratigrafia complessiva.

La compatibilità non può essere dedotta dal solo nome commerciale di un materiale, dalla sua classificazione normativa o dalla dichiarazione generica di idoneità al restauro.

Deve essere valutata in relazione al supporto reale, alle condizioni di esercizio e al comportamento dell’intero sistema.

LA POCA INVASIVITÀ COME RISULTATO DI UNA SCELTA TECNOLOGICA

Il confronto tra CRM monolaterale, CRM bilaterale e Geniale Cappotto Sismico dimostra quanto sia riduttivo valutare un intervento soltanto attraverso lo spessore del rinforzo o la possibilità di eseguirlo dall’esterno.

Il CRM monolaterale può rappresentare una soluzione appropriata quando le sue prestazioni risultano sufficienti rispetto ai meccanismi di crisi individuati, mentre il CRM bilaterale, grazie alla collaborazione tra i due strati armati e alle connessioni trasversali, può conseguire un coinvolgimento più efficace della muratura, richiedendo però lavorazioni su entrambi i paramenti.

Il Geniale Cappotto Sismico introduce invece un differente schema resistente, attraverso un nuovo sistema strutturale esterno che può essere progettato per contribuire significativamente alla risposta sismica complessiva dell’edificio, integrando nello stesso intervento anche l’isolamento termico.

La differenza tra queste tecnologie non riguarda quindi soltanto le prestazioni strutturali conseguibili, ma anche le condizioni necessarie per realizzarle e le ulteriori funzioni che possono essere integrate nell’intervento.

Nel territorio dei Campi Flegrei, dove la necessità di ridurre la vulnerabilità sismica deve confrontarsi con edifici densamente abitati, difficoltà di accesso agli ambienti interni e risorse economiche limitate, questi aspetti non possono essere considerati secondari.

Occorre individuare la prestazione strutturale necessaria e verificare quali tecnologie siano effettivamente capaci di conseguirla, valutando contemporaneamente la fattibilità esecutiva, la compatibilità con il costruito e l’opportunità di affrontare anche le esigenze di efficientamento energetico.

Il vero obiettivo non è realizzare meno opere, ma conseguire le prestazioni necessarie attraverso un intervento capace di ridurre le interferenze, evitare lavorazioni superflue e, quando possibile, risolvere contemporaneamente più problemi dell’edificio.

È questa la differenza tra scegliere preventivamente un intervento minimo e progettare una soluzione realmente poco invasiva.

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