Tecniche e materiali innovativi per il rinforzo e miglioramento sismico: il sistema CRM RI-STRUTTURA

18/11/2019 3211

Un interessante articolo che approfondisce le tecniche di intervento sugli Ex Ospedali Riuniti di Bergamo con l'obiettivo di ottenere un miglioramento strutturale e una riqualificazione dell'intero complesso.

 Ex Ospedali Riuniti di Bergamo


Intervento di riqualificazione e ri-funzionalizzazione per gli Ex Ospedali Riuniti di Bergamo che diventano la Sede Accademia Nazionale della Guardia di Finanza – Lotto 2 

Questo progetto, attualmente ancora in fase di esecuzione, costituisce uno dei più ampi cantieri di Pubblica Amministrazione in Italia per estensione e molteplicità di opere previste; a raccontarci l’intervento è la Direzione Lavori affidata a Proger S.p.a e BMS Progetti Srl.

Dopo la realizzazione del nuovo ospedale di Bergamo, inaugurato nel 2012, la Regione Lombardia aveva venduto l’intero complesso a Cassa Depositi e Prestiti S.p.A. (CDP) nell’ambito di un accordo di Programma (siglato tra Regione Lombardia, Provincia di Bergamo, Comune di Bergamo, Guardia di Finanza, Cassa Depositi e Prestiti Sgr, Agenzia del Demanio e ASST di Bergamo) che prevedeva la riqualificazione dell’intera area, in modo da farla diventare la nuova casa dell’Accademia Nazionale della Guardia di Finanza. Questa iniziativa, con i suoi circa 130 milioni di euro di investimento, tra acquisto del complesso e lavori di riqualificazione di un complesso di proprietà pubblica, collocato nella zona centrale di una città come Bergamo, rappresenta un esempio virtuoso, che si spera trovi seguito in scala molto più larga, in virtù del fatto che:

  • CDPI è uno dei più importanti investitori pubblici il cui compito istituzionale è proprio quello di finanziare opere “importanti e strategiche” per il nostro paese;
  • in questo momento sembra del tutto evidente quanto sia “importante e strategico” per il nostro paese, far ripartire tutto ciò che ruota attorno al mondo delle costruzioni, comparto sempre trainante nell’economia di tutti i paesi occidentali;
  • riqualificare parte dell’enorme patrimonio edilizio pubblico, intervenendo su complessi che altrimenti rischierebbero di aumentare irrimediabilmente il degrado delle nostre città, a nostro avviso, rappresenta un ottimo modo di utilizzo del denaro pubblico.

Cubature e pluralità di corpi di fabbrica: una sfida e una opportunità

Una delle caratteristiche peculiari del cantiere in oggetto è la sua estensione, non solo dovuta alla grande cubatura di edificato oggetto di intervento, ma anche alla pluralità dei corpi di fabbrica che, pur simili fra loro, propongono ciascuno sia temi specifici di progetto che analogie con gli altri fabbricati.

Breve storia degli Ex Ospedali Riuniti di Bergamo

Nato nel 1457 come l'Ospitale Grande di San Marco, tra il 1927 e il 1930 diventa l'Ospedale Maggiore "Principessa di Piemonte" un enorme complesso - 30.000 m2 di edifici su una superficie totale di 150.000 m2 – di 16  padiglioni funzionale e moderno organizzato intorno a un'ampia corte centrale secondo uno schema tipico dei grandi impianti ospedalieri ottocenteschi. Negli anni ‘70 prende il nome di Ospedali Riuniti di Bergamo.

Nell’affrontarne la progettazione prima e l’esecuzione dei lavori poi, questa pluralità di situazioni ha rappresentato allo stesso tempo una sfida e un’opportunità, richiedendo metodologie e tecniche differenziate per ciascuno degli edifici esistenti e dei corpi di fabbrica di nuova realizzazione, ma anche la possibilità di estendere le conoscenze ed esperienze di ogni singolo edificio agli aspetti comuni che sono stati riscontrati negli altri. In tal senso, il cantiere si è articolato di fatto in tanti “sotto-cantieri”, a partire da quelli relativi ai padiglioni più grandi (P3 e P15), per poi aggredire in maniera sfalsata gli altri edifici, testando le diverse lavorazioni in modo da risolvere le eventuali problematiche e definire le scelte principali, allo scopo di procedere in maniera coordinata e speditiva su tutti gli altri corpi d’opera.

Focus sul rinforzo strutturale e miglioramento sismico

La gran parte degli edifici esistenti è risultata composta da strutture in muratura, con blocchi naturali ai piani inferiori e artificiali a quelli superiori, con limitata presenza di elementi in c.a., spesso frutto di interventi successivi all’edificazione originaria, che possano assumere ruolo di controventamento.
Tali strutture, naturalmente dimensionate secondo le Norme e gli standards della prima metà del secolo XX, sono risultate non sufficienti al sostegno in sicurezza dell’azione sismica di progetto e spesso anche a garantire i necessari margini nei confronti dell’azione statica di esercizio, naturalmente alla luce di criteri moderni di calcolo.
Ciò ha comportato la necessità di prevedere un rinforzo generalizzato delle strutture verticali, specificatamente per i piani inferiori, evitando l’introduzione di nuovi elementi controventanti, che a parte i possibili impatti locali sull’impianto distributivo, avrebbero richiesto forti ripartizioni delle azioni orizzontali attraverso impalcati non di grande rigidezza e duttilità, ma non avrebbero allo stesso tempo risolto le insufficienze delle strutture verticali esistenti nei confronti dei carichi gravitazionali.
Si è quindi optato per interventi diffusi, applicati su di un elevato numero di maschi murari, in modo da agire sia sulle capacità portanti in condizioni di esercizio che in condizioni sismiche e limitando allo stesso tempo l’impatto degli interventi sui layout architettonici che si aveva esigenza di conservare in gran parte inalterati.
Le caratteristiche di intervento individuate hanno portato a selezionare la tecnica dell’intonaco armato, in grado di migliorare notevolmente le capacità portanti e la duttilità delle murature sia per carichi verticali che orizzontali, senza alterare sostanzialmente i layout architettonici e modificando in modo limitato la risposta dinamica dell’edificio, grazie ai ridotti spessori adottati per i nuovi intonaci ed il loro limitato modulo elastico.

L'uso della tecnica dell'intonaco armato e i suoi vantaggi nell'intervento di riqualificazione dell'edificio

Fra le tecniche possibili, è stata scelta quella di intonaci a matrice mista calce-cemento e reti di armatura preformate in fibra di vetro e resina.

L’uso della rete in fibra di vetro elimina ogni rischio di ossidazione, permettendo quindi l’adozione di spessori di intonaco e di ricoprimento dell’armatura molto ridotti e limitando al massimo l’impatto architettonico dell’intervento. 

L'uso dell'intonaco armato nell'intervento di rinforzo

La rete preformata in fibra di vetro e resine termoindurenti (maglia 99x99mm), viene tagliata in misura, posata sulla superficie e collegata trasversalmente alla muratura con elementi connettori sempre in fibra di vetro, atti a garantire l’ottimale collaborazione fra rinforzo e supporto murario, migliorando quindi le caratteristiche meccaniche (resistenza al taglio) della struttura.

L’uso di elementi angolari preformati di rete, poi, agevola le attività in cantiere rendendo possibile il contenimento degli spessori di intonaco e semplificando le operazioni di messa in opera, per le quali non è richiesta la piegatura in opera delle reti di rinforzo con riduzione dei tempi di installazione e migliore accuratezza del risultato.
L’uso di intonaci in calce e cemento, infine, limita il modulo elastico degli intonaci di rinforzo, fattore che, insieme ai ridotti spessori in gioco, limita l’incremento di rigidezza delle strutture e quindi, delle azioni prevedibili in termini di “risposta sismica”.

I connettori in GFRP utilizzati nell'intervento di rinforzo con tecnica CRM

I connettori in GFRP utilizzati, fissati con uno specifico ancorante chimico in un foro precedentemente predisposto, sono collocati a distanza regolare e secondo prescrizione di progetto per l’intera superficie muraria interessata dalla posa della rete. Angolari preformati e fazzoletti di dimensioni 33x33mm, da posare in corrispondenza dei connettori, completano il sistema.

L’intervento di rinforzo viene concluso con la stesura di uno strato di intonaco di finitura a base di calce idraulica NHL.

L’intervento di rinforzo viene concluso con la stesura di uno strato di intonaco di finitura a base di calce idraulica NHL.

Tutti gli interventi in dettaglio 

Per esigenze logistiche del destinatario dell’opera, si è proceduto dapprima alla riqualificazione del pad.16 (Lotto 1), sede del Comando Operativo della GdF, mentre il grosso dei lavori, il cosiddetto Lotto 2 in fase di realizzazione, dopo l’esecuzione di interventi di strip-out interno ai padiglioni, di bonifica (soprasuolo e sottosuolo) e di demolizione di alcuni corpi di fabbrica, riguarda manufatti che ospiteranno i servizi della nuova Accademia di GdF comprende:

  • riqualificazione e restauro conservativo del padiglione 1 (“Palazzina Rossa”)
  • interventi di riqualificazione dei padiglioni 2, 3, 5, 10, 11, 12, 13, 15 e 18
  • realizzazione ex-novo degli edifici denominati E17 (auditorium), E21 (piscina-palestra), A09 (parcheggio interrato) e E22 (tribuna e poligono di tiro)
  • interventi di riqualificazione delle sistemazioni esterne e delle sottostanti reti impiantistiche generali
  • altri interventi minori di interesse pubblico (riqualificazione del tratto interrato della Roggia Curna interno al lotto, realizzazione delle OOU primarie, ecc.).

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“Palazzina Rossa”, edificio di rappresentanza, è l’ingresso principale e immette nell’ampia area a giardino delimitata da una cortina edilizia continua disposta a forma di ferro di cavallo.

Gli edifici, caratterizzati da tre piani fuori terra, sono disposti uno accanto all’altro e costituiscono una facciata architettonicamente uniforme sui tre lati con affaccio comune

Gli interventi di riqualificazione degli edifici esistenti, finalizzati all’adeguamento degli ex-padiglioni ospedalieri alle esigenze funzionali della nuova accademia della GdF, sono di tipo sostanzialmente conservativo, in quanto i nuovi layout architettonici non alterano i prospetti e non stravolgono l’impianto planimetrico originario.

Tali interventi riguardano principalmente:

  • aspetti architettonici

Ricostruzioni di murature interne; sostituzione totale degli infissi interni ed esterni; rifacimento di gran parte dei pavimenti; tinteggiature, opere di finitura, di lattoneria e opere in ferro non strutturali; opere di impermeabilizzazione e coibentazione; impianti elevatori, nuovi e da recuperare; riqualificazione delle facciate, dei manti di copertura delle sistemazioni esterne;

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Ciascuno dei due prospetti interni dispone di un ingresso principale costituito da un portico con un terrazzo. La facciata continua è scandita orizzontalmente da una cornice in pietra che disegna la zoccolatura della parte più bassa, ampie finestre disposte in maniera regolare ed una seconda cornice in aggetto all’altezza dell’ultimo piano

  • opere strutturali

Interventi diffusi di consolidamento sulle murature esistenti, soprattutto ai piani più bassi, con incremento della resistenza tramite intonaco armato; interventi di adeguamento o miglioramento sismico per alcune porzioni di edificio in c.a., realizzate in tempi successivi all’inaugurazione degli ospedali riuniti, mediante l’introduzione di nuove strutture di controventamento o di contropareti in c.a., opportunamente armate e collegate ai muri esistenti mediante inghisaggi diffusi, eseguendo laddove necessario, anche rinforzi delle fondazioni esistenti, mediante l’utilizzo di micropali, anche inclinati; interventi di rinforzo locale per diversi impalcati, a causa di un inadeguato stato di conservazione o di richieste di carichi di esercizio maggiori, mediante apposita orditura di carpenteria metallica posta all’intradosso dei solai e messa in contrasto con l’impalcato esistente o mediante l’utilizzo di materiali fibrorinforzati a matrice polimerica, per incrementare le prestazioni flessionali delle solette e a taglio per quanto riguarda le travi a ribasso; interventi di sostituzione o rinforzo di alcune strutture lignee di copertura ammalorate o parzialmente danneggiate; opere minori di sarcitura di murature ammalorate, ripristino di copriferro ammalorato e riparazioni in genere;

  • interventi di tipo impiantistico

Per questi, a differenza di quanto previsto per le opere civili e strutturali, è stato necessario prevedere il completo rifacimento, per l’adeguamento alle nuove esigenze funzionali e alle normative vigenti (impianti di climatizzazione in grado di garantire il riscaldamento invernale e il raffrescamento estivo, alimentati dalla nuova rete di distribuzione di acqua calda [teleriscaldamento] e acqua refrigerata [teleraffrescamento] a servizio di tutto il complesso, collegata da una parte alla centrale termofrigorifera generale, che sarà realizzata da A2A; 

  • un anello interno in MT al lotto, collegato alla cabina di consegna dell’ente distributore, su cui si inseriscono, all’interno di alcuni edifici baricentrici le cabine di trasformazione MT/BT; un sistema di supervisione, controllo e regolazione di tutti gli impianti meccanici ed elettrici; l’impianto di rivelazione incendi e di diffusione sonora per l’evacuazione; l’impianto di cablaggio strutturato; l’impianto antenna TV. 

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NUOVI EDIFICI - PADIGLIONE 1

Il progetto di conservazione del Palazzo dell’Amministrazione, che introduce al complesso degli ex ospedali, inizia con una fase conoscitiva, intesa come necessaria premessa e supporto a qualsiasi tipo di intervento. Si è proceduto in prima istanza alla ricostruzione storica delle vicende che hanno interessato l’edificio, al fine di poterne leggere le stratificazioni tuttora presenti. Parallelamente sono state condotte le fasi di approfondimento tecnico sulle facciate esterne e sulle porzioni murarie interne sulle quali è stato messo a punto un rilievo materico e del degrado puntuale, al fine di comprendere la natura dei materiali costituenti e i processi di degrado in atto. Le varie indagini hanno evidenziato il buono stato di mantenimento dell’edificio e, per quanto riguarda gli ambienti interni, si è deciso di intervenire sugli aspetti che ne compromettono l’immagine originaria.

Edificio 17

Il posizionamento del nuovo padiglione segue l’orientamento principale degli altri fabbricati e si attesta con il suo fronte principale sulla strada interna che circumnaviga a nord il lotto. Pertanto la forma rettangolare nasce dalla funzione stessa della sala conferenze e declina solo nella parte frontale con un atrio svasato che crea un’ansa di invito. La forma in pianta è rettangolare di dimensioni 24 m x 39 m circa, in alzato invece si è cercato di movimentare i prospetti tramite l’inclinazione della falda a seguire l’andamento della sala, dal punto più basso del palco al punto più alto di connessione tra il foyer e la sala stessa; questo punto di stacco è stato ulteriormente enfatizzato dal gradino che separa le due parti della copertura per mostrare anche da fuori i due ambienti principali di cui è costituito il padiglione: il foyer e gli ambienti annessi di biglietteria e servizi, dall’aula conferenze vera e propria. Il prospetto sud-est invece, che ospita l’accesso al padiglione, è più elaborato e viene movimentato da pareti inclinate rivestite in ceppo lombardo, che convergono verso la bussola in vetro di accesso, a creare una piazza coperta per gli utenti. Il resto dei prospetti è rivestito da un cappotto intonacato di colore grigio chiaro, ritmato da interruzioni verticali discontinue ottenute tramite scuretti in acciaio di colore grigio scuro, e con uno zoccolino di 30 cm in pietra di ceppo lombardo. 

Edificio 21

L’ E21 diventerà un edificio dove sarà possibile svolgere varie attività sportive. Di fatti verranno allocate una piscina da 25 m, tre palestre per attività a corpo libero e infine un campo da basket/pallavolo con relative tribune. Sarà collocato sul margine del lotto in quanto potrà essere accessibile anche da utenti esterni. La forma rettangolare in pianta, 24 m x 51 m, non trova riscontro nell’elevazioni in quanto i prospetti sono stati concepiti con andamenti irregolari per snellirne il volume, inoltre le ampie vetrate distribuite su tutto il perimetro permettono una maggiore permeabilità visiva dall’interno verso l’esterno e viceversa. Tutte le palestre verranno realizzate con una struttura a vista in legno. Le facciate saranno contraddistinte da un basamento che alterna ampie vetrate e pietra in ceppo lombardo, mentre i piani superiori saranno intonacati, di color grigio chiaro, e ritmati da inserti metallici con scansione verticale.

Le strutture dei nuovi manufatti sono previste in genere in c.a., ad eccezione:

  • della copertura della sala del nuovo auditorium, a pianta rettangolare e luce sul lato minore di circa 23.0 m, per la quale è stata prevista una struttura in legno, formata da travi lamellari a sezione rettangolare (di 35x140 cm) in semplice appoggio sui setti perimetrali in c.a., con orditura ed assito anch’essi in legno e getto di completamento in calcestruzzo armato di spessore pari a 8 cm, avente funzione di irrigidimento;
  • la palestra, che verrà realizzate con una struttura a vista in legno;
  • della pensilina di copertura delle tribune che è prevista in carpenteria metallica.

Scheda cantiere

Committente: CDP Investimenti SGR
Progettazione: Proger S.p.A., BMS Progetti S.r.l., Recchi Engineering S.r.l. e Manens-Tifs S.p.A.
Direzione Lavori e di Coordinamento della sicurezza: BMS Progetti S.r.l. e Proger S.p.A
Impresa appaltatrice: RTI (C.M.B. Compagnia Muratori e Braccianti di Carpi e RENCO S.p.A)
Impresa esecutrice per le opere di rinforzo strutturale: F.LLI B.SYSTEMS  S.r.l.
Fornitore sistema CRM: Fibre Net S.p.A