Indagini conoscitive, modellazione e analisi per il miglioramento sismico di un condominio con il Superbonus 110%

Il presente lavoro descrive gli aspetti tecnici di un incarico di consulenza inquadrato nell’ambito dell’agevolazione fiscale del Superbonus 110%, volto alla determinazione della classe di vulnerabilità sismica di un condominio a Gessate e alla sua riduzione mediante la progettazione di interventi di miglioramento sismico.

  

Cos'è e come funziona il Superbonus 110%

Come definito dall’Agenzia delle Entrate, il Superbonus è l’agevolazione fiscale disciplinata dall’articolo 119 del decreto legge n. 34/2020 (Decreto Rilancio), che consiste in una detrazione del 110% delle spese sostenute a partire dal 1° luglio 2020 per la realizzazione di specifici interventi finalizzati all’efficienza energetica e al consolidamento statico o alla riduzione del rischio sismico degli edifici. Tra gli interventi agevolati rientra anche l’installazione di impianti fotovoltaici e delle infrastrutture per la ricarica di veicoli elettrici negli edifici.

L’agevolazione si affianca alle detrazioni, già in vigore da molti anni, spettanti per gli interventi di riqualificazione energetica degli edifici (Ecobonus) e per quelli di recupero del patrimonio edilizio, inclusi quelli antisismici (Sismabonus), attualmente disciplinate, rispettivamente, dagli articoli 14 e 16 del decreto legge n. 63/2013.

La legge di Bilancio 2022 ha prorogato l’agevolazione Superbonus, prevedendo scadenze diverse in funzione dei soggetti che sostengono le spese ammesse. Essa risulta particolarmente vantaggiosa per i condomini caratterizzati da numerose unità abitative, in quanto la capienza fiscale risulta sufficiente a finanziare lavori importanti sia a livello strutturale sia energetico. Per i condomini, la proroga attualmente concessa si estende fino al 31 dicembre 2023, a condizione che al 30 giugno 2023 siano stati eseguiti lavori per almeno il 60% dell'intervento complessivo.

Il Superbonus nasce pertanto quale misura fiscale volta a stimolare il comparto dell’edilizia e a promuovere il rinnovamento del patrimonio edilizio del Paese, caratterizzato in generale da edifici residenziali in larga parte risalenti agli anni 50-60 o ancora precedenti, che non sono stati progettati per resistere ad azione sismica e presentano deterioramento delle finiture e anche, in alcuni casi, degli elementi strutturali dovuto all’età.

L’interesse economico e fiscale del Superbonus consiste nella detrazione fiscale che viene riconosciuta nella misura del 110% degli importi dei lavori - e della progettazione degli stessi - delle tipologie sopra descritte e nel fatto che, in alternativa alla fruizione diretta della detrazione, è possibile optare per un contributo anticipato sotto forma di sconto praticato dai fornitori dei beni o servizi (sconto in fattura) o per la cessione del credito corrispondente alla detrazione spettante.

La cessione può essere disposta in favore dei fornitori dei beni e dei servizi necessari alla realizzazione degli interventi, di altri soggetti e di istituti di credito e intermediari finanziari.

È immediato comprendere come l’applicazione corretta degli incentivi Superbonus necessiti di un approccio multidisciplinare, con l’ausilio di professionisti competenti in ambito fiscale, finanziario, amministrativo e tecnico.

Nel presente lavoro verranno discussi solo gli aspetti tecnici di un incarico di consulenza recentemente svolto in questo ambito, obiettivi del quale erano rispettivamente la valutazione di vulnerabilità sismica di un edificio condominiale esistente, la definizione e progettazione degli interventi di miglioramento necessari alla riduzione della classe di vulnerabilità e la documentazione numerica relativa al raggiungimento di tali obbiettivi.

Di proposito non vengono qui affrontati, in quanto esulano dal campo di competenza degli scriventi, gli aspetti amministrativi, finanziari, fiscali ed edilizi, legati ai temi delle verifiche di conformità delle unità abitative, fondamentali per garantire l’accesso al credito. Per le stesse motivazioni non viene affrontato il tema della redazione dei computi metrici e della asseverazione dei costi degli interventi, in quanto esso esula dai confini dell’incarico di consulenza svolto. Si sottolinea comunque quale importante premessa come la corretta valutazione dei costi degli interventi e la responsabilità della corretta asseverazione di congruità delle spese sostenute per la realizzazione dei lavori per cui viene richiesto il credito ricadano interamente sul Professionista firmatario dell’asseverazione stessa che deve essere coperto, come da Decreto, da apposita polizza assicurativa dedicata, di adeguata capienza.

Nel prosieguo si documenterà dunque il processo ordinato e coerente, che si snoda a partire dalla ricerca documentale, prosegue con l’indagine sperimentale, l’analisi numerica e verifica di sicurezza e si conclude con la progettazione degli interventi, che è necessario implementare per addivenire a una affidabile determinazione della classe di vulnerabilità sismica di un edificio esistente e alla sua riduzione attraverso un insieme organico di interventi di miglioramento che soddisfino alle condizioni di minima invasività delle unità abitative, massima efficienza e costi di realizzazione adeguati, che rispettino la capienza fiscale definita per Legge.

 

Lo schema strutturale dell'edificio 

L’oggetto dell’analisi è un complesso residenziale collocato nel comune di Gessate, in zona sismica 3, così come definita nell'Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274/2003, aggiornata con la Delibera della Giunta Regionale della Lombardia dell'11 luglio 2014 n.2129 entrata in vigore il 10 aprile 2016.

L’edificio si sviluppa per un’altezza che comprende quattro piani fuori terra, con un’altezza di interpiano di 3 metri circa. La struttura è composta da elementi in calcestruzzo armato ordinario: sono presenti due vani ascensori, mentre i telai strutturali sono formati da colonne, colonne/setto e travi in spessore. Le tamponature perimetrali sono in laterizio a cassa vuota. 

Per lo schema strutturale dell’edificio si è fatto riferimento agli atti di fabbrica che risalgono all’epoca della costruzione, intorno al 1986. In particolare, è stato possibile far riferimento alla pianta strutturale del piano seminterrato, alla pianta architettonica dei quattro piani fuori terra, a sezioni e prospetti dell’edificio, alla pianta del tetto con la disposizione delle falde che lo compongono. Stralci della documentazione reperita sono riportati nelle Fig.1,2,3,4,5.

 

 miglioramento sismico di un edificio con il Superbonus 110%

Miglioramento sismico di un edificio con il Superbonus 110%

 

Pianta architettonica edificio

 

Miglioramento sismico di un edificio con il Superbonus 110%

 

Miglioramento sismico di un edificio con il Superbonus 110%

 

La valutazione di vulnerabilità sismica e la progettazione degli interventi di miglioramento, volti all’incremento di N.2 classi di vulnerabilità, sono state svolte in ottemperanza ai dettami normativi vigenti; in particolare: “Norme Tecniche per le Costruzioni, D.M. 17/01/2018”; “Circolare n. 7 del 21/01/2019”; “DECRETO MINISTERIALE 27 luglio 1985”.

 

Indagini sperimentali per la caratterizzazione dei materiali e del terreno

L’analisi strutturale dell’edificio esistente ha richiesto una dettagliata conoscenza della qualità dei materiali utilizzati per la sua realizzazione e dello stato di conservazione degli elementi strutturali che la compongono. 

Mediante una campagna di indagine progettata a tale scopo sono state raccolte informazioni sulla resistenza residua del calcestruzzo, sul numero e la qualità dei ferri di armatura, sugli spessori e la qualità delle murature presenti nei tamponamenti, sugli spessori dei solai e sul tipo di terreno, con particolare riguardo alle caratteristiche sismiche della zona ottenute attraverso indagini geofisiche. 

Per l’individuazione della posizione e delle aree delle armature, dove possibile, sono state effettuate alcune micro demolizioni. I campioni di armatura prelevati sono stati poi sottoposti a prove di trazione. A integrazione dei prelievi si sono poi effettuate indagini mediante metodo elettromagnetico.

 

Prelievo campioni di armatura

 

Le proprietà del calcestruzzo sono state definite attraverso carotaggi e successive prove di compressione e carbonatazione in laboratorio, Fig.7,8. La resistenza a compressione f⊂ ottenuta è stata poi confrontata con i risultati del metodo di indagine SonReb, il quale prevede l’accoppiamento di prove sclerometriche e ultrasoniche e viene tarato sulla base dei risultati di resistenza ottenuti a partire dai campioni sottoposti a prova di compressione.

 

Carotaggio e campioni di calcestruzzo

 

Per le murature e i solai la composizione degli strati che li compongono e le caratteristiche geometriche, sono state individuate attraverso indagini videoendoscopiche.

Il tetto è stato indagato attraverso un rilievo fotografico e un’indagine pacometrica che ha escluso la presenza di armature metalliche. I risultati delle indagini hanno quindi permesso di stabilire, come illustrato in Fig.9, che la struttura verticale portante il tetto è costituita da muricci in laterizio, e la falda consiste in tavelle pure in laterizio direttamente sostenute dai muricci.  

 

La struttura del tetto: muricci in laterizio e tavelle

 

Caratterizzazione delle proprietà dei materiali

Sulla base dei risultati sperimentali desunti dal protocollo di prove specificatamente progettato e sopra descritto, è stato possibile derivare le proprietà dei materiali da assumersi nell’analisi di vulnerabilità.

Trattandosi di materiali esistenti, secondo i dettami delle NTC2018, nell’implementazione dei modelli numerici è necessario tenere conto del Livello di Conoscenza (LC) della struttura oggetto dell’analisi raggiunto mediante la documentazione di progetto e le indagini. Tanto minore è questo livello, tanto maggiore risulta l’incertezza attesa dai valori di capacità derivanti dall’analisi. Viene pertanto introdotto un parametro definito quale Fattore di Confidenza (FC), il quale riduce le proprietà dei materiali in funzione del Livello di Conoscenza, penalizzandole maggiormente quanto più le informazioni di cui si dispone presentano minore affidabilità.

I Fattori di Confidenza definiti dalle NTC2018 sono quindi:

 

Fattori di Confidenza definiti dalle NTC2018

 

Nel caso in oggetto è stato possibile addivenire ad un Livello di Conoscenza ‘Adeguato’ (LC2), in quanto le informazioni documentali disponibili erano sufficienti a definire la configurazione geometrica del sistema strutturale, ma non esaustive.

Inoltre, come quasi sempre accade, nel caso degli interventi ‘Superbonus 110%’, il protocollo di indagini distruttive o semi-distruttive che è possibile eseguire risulta limitato alle parti comuni, spesso focalizzato sui piani interrati e sui vani scale-ascensori, in quanto deve esserne limitata l’invasività nelle unità abitative e se ne deve ottimizzare l’efficacia in termini di costi.

Se ne conclude che, per la struttura in oggetto, si è ritenuto che raggiungere un Livello di Conoscenza LC2 e dunque utilizzare un fattore di confidenza FCLC2 consentisse il miglior equilibrio costi/benefici tra l’invasività delle indagini e l’ottimizzazione dell’analisi e dunque degli interventi di adeguamento.

Nel seguito si riportano i risultati dell’interpretazione statistica dei risultati sperimentali. 

Per il calcestruzzo, come atteso, le prove effettuate hanno dato risultati differenti per quanto riguarda i setti e gli elementi strutturali restanti. I valori di resistenza a compressione fc tengono conto di un fattore di disturbo dovuto all’esecuzione del prelievo. Dal valore fc è stato perciò possibile ottenere il valore medio della resistenza R*cm, da cui sono state poi ricavate le differenti caratteristiche meccaniche del calcestruzzo. Per i setti si è ottenuta una classe C25/30, mentre per gli elementi restanti una classe C20/25. Le caratteristiche ricavate sono riassunte nelle tabelle di Fig.10,11.

 

 mola_knisel_miglioramento_sismico_edificio_10.jpg

 

Per l’acciaio le prove di trazione hanno fornito la tensione di snervamento fy. Seguendo le caratteristiche degli acciai da armature indicate nel “D.M. 27/07/1985” sono state utilizzate le proprietà riferite all’acciaio FeB44k, come indicato in Fig.12.

 

Le proprietà dell’acciaio FeB44k

 

 

Le indagini eseguite sulle due pareti esterne nei lati est e ovest, hanno rilevato la presenza di blocchi in calcestruzzo alleggerito, le quali caratteristiche verranno considerate nel modello. In particolare, sono state utilizzate le proprietà i cui valori sono riportati in Fig.13.

 

mola_knisel_miglioramento_sismico_edificio_12.jpg

 

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L'articolo prosegue con:

  • Definizione delle azioni 
  • Modellazione della struttura
  • Analisi strutturale e determinazione della classe di rischio allo stato di fatto
  • Analisi e misura della sicurezza della struttura nello stato di progetto
  • Classe di rischio post interventi

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