La sicurezza sismica delle strutture ospedaliere

Valutazioni di vulnerabilità e strategie di intervento

IL SISTEMA OSPEDALE

L’Ospedale, struttura strategica ai fini dell’attività di protezione civile, è un anello fondamentale nella catena dei soccorsi in un’emergenza post-sismica. Terremoti di elevata intensità possono interessare aree ampie coinvolgendo diversi plessi ospedalieri. Per tale motivo è molto importante, oltre che garantire l’operatività del singolo ospedale, verificare che il funzionamento dell’intera rete ospedaliera di una regione sia in grado di garantire la capacità di cura rispondente ad un forte incremento della richiesta di cura che può scaturire da un evento sismico. D’altra parte il tempo medio relativo alla “ospedalizzazione” post-evento è stimato in circa 72 ore (vedi per esempio la rappresentazione di Figura 1 riportata anche in WHO, 2008) e quindi durante tutto questo lasso temporale le strutture ospedaliere devono continuare a garantire la loro operatività.


Figura 1 - Flusso di feriti nei primi giorni dopo un evento sismico.

Gli ultimi terremoti in Italia e nel mondo hanno evidenziato l’importanza e la criticità delle funzioni svolte dalle strutture ospedaliere nell’emergenza post-sismica. In alcuni casi, pur in assenza di danni alle strutture, edifici ospedalieri hanno perso la loro operatività a causa di danni soltanto alle parti non strutturali e/o alle attrezzature (Di Sarno et al., 2013; Masi et al., 2014a). Peraltro, l’attuale impianto normativo, sia in Italia (NTC 2008) che in Europa (CEN 2004, 2005), fornisce indicazioni molto limitate su tali aspetti, peculiari di strutture strategiche come gli ospedali, sia nella progettazione che nella valutazione sismica. In particolare, se è vero che la norma prescrive che si tengano in conto anche gli elementi non strutturali, includendo tra questi anche le attrezzature medicali, oltre alla struttura portante, è altrettanto vero che non vengono fornite indicazioni puntuali per la quantificazione della capacità sismica dei componenti essenziali degli ospedali, ovvero di tutte quelle parti che contribuiscono in modo determinante a garantire l’operatività in condizioni di emergenza post-sismica. È necessaria, pertanto, una particolare attenzione nel processo di verifica della sicurezza delle strutture ospedaliere proprio perché esse contengono parti (apparecchiature, impianti) le cui verifiche non possono essere effettuate con i criteri classici dell’ingegneria strutturale. Si tenga poi anche conto che, secondo studi ormai consolidati (vedi per esempio Aslani e Miranda, 2003), il costo delle perdite sismiche attese relativo alle sole strutture nel caso degli edifici ospedalieri è pari a circa il 10%, mentre le parti non strutturali ed il contenuto (comprendente essenzialmente le attrezzature medicali) corrispondono a circa il 45%.
In aggiunta a quanto finora discusso è altresì importante, per le strutture ospedaliere esistenti, che costituiscono la maggior parte delle strutture, tener conto dell’esigenza di definire graduatorie di priorità che consentano di stabilire una ottimale programmazione temporale degli interventi, tenuto conto delle risorse economiche estremamente limitate a disposizione. In questo senso, appare importante anche avere a disposizione strumenti in grado di stimare i costi da sostenere per la mitigazione del rischio delle strutture ospedaliere (Masi et al., 2014b). Esistono metodi di programmazione che possono essere basati su valutazioni semplificate di indici di rischio per poi procedere ad analisi comparative nell’ambito del portfolio di strutture da esaminare (Aiello et al. , 2013).

LEZIONI DAI PASSATI TERREMOTI
Sono diversi gli eventi sismici del passato che hanno messo in evidenza l’elevata vulnerabilità degli ospedali sia in Italia che all’estero, provocando danni più o meno gravi o problemi di funzionamento non solo alle singole strutture ospedaliere, ma anche all’intera rete ospedaliera di un territorio. Ciò ha determinato non poche perdite umane (dirette) ed economiche, nonché l’impossibilità di assistere la popolazione colpita dal terremoto proprio in un momento di estremo bisogno. A tal proposito non serve andare troppo lontano nel tempo, in quanto è sufficiente pensare al recente terremoto che il 6 aprile 2009 ha colpito la regione Abruzzo mettendo in crisi un importante complesso ospedaliero come il San Salvatore de L’Aquila.
Nel seguito viene riportata una breve rassegna dei danni provocati agli ospedali da alcuni dei più significativi terremoti che negli ultimi decenni hanno colpito l’Italia. Si tratta, in ordine cronologico, del terremoto Irpino-Lucano del 23 novembre 1980, del terremoto aquilano del 2009 e di quello dell’Emilia del 20 e 29 maggio 2012.

Terremoto dell’Irpinia e Basilicata 1980
Il terremoto del 23 novembre 1980 colpì una vasta area a confine tra la Campania e la Basilicata. Caratterizzato da una durata di diverse decine di secondi e da una magnitudo 6.9 della scala Richter, con epicentro nel comune di Conza della Campania (AV), causò circa 280.000 sfollati, 10.000 feriti, 3.000 morti. La scossa danneggiò gravemente molti centri abitati dell'Irpinia, tra cui Sant'Angelo dei Lombardi, Lioni, Torella dei Lombardi, Conza della Campania e Teora, tutti in provincia di Avellino.
Un’ala del nuovo ospedale di S. Angelo dei Lombardi (7 piani in c.a.) costruito in accordo alle norme sismiche dell‘epoca crollò (figura 2) provocando la morte di diverse persone tra pazienti ed operatori.



Figura 2- Collasso dell’Ospedale San Angelo dei Lombardi nel terremoto dell’Irpinia-Basilicata 1980

Altri plessi, come ad esempio l’ospedale Curteri a S. Severino, riportarono notevoli danni alle strutture. In molti ospedali dell’area epicentrale furono riscontrati anche gravi danni agli elementi non strutturali ed agli impianti (es. ospedale di Pescopagano in provincia di Potenza, ospedale di Bisaccia in provincia di Avellino).

Terremoto de L’Aquila 2009
L’evento sismico del 6 aprile 2009 di magnitudo Mw=6.3 colpì una vasta area della regione Abruzzo, provocando complessivamente 1.500 feriti, oltre 300 vittime e 40.000 sfollati, rendendo inagibili o parzialmente inagibili diversi padiglioni dell’ospedale San Salvatore de L’Aquila e diverse altre strutture sanitarie della città.
Il San Salvatore, costituito da edifici con struttura in cemento armato e terminato all’inizio degli anni 2000, con una capacità di 500 posti letto, ha pagato un tributo pesante alla scossa del 6 aprile. Progettato nel 1967 secondo una classificazione sismica della città de L’Aquila in seconda categoria, si estende su una superficie di circa 80.000 m² ed è composto da edifici di 3 o 5 piani, connessi fra loro da un percorso di collegamento sopraelevato. In seguito ai sopralluoghi post-sisma si rilevarono danni sia strutturali che non strutturali, pertanto 3 dei 14 edifici appartenenti al plesso risultarono inagibili, 1 fu dichiarato agibile e i rimanenti edifici furono dichiarati agibili a seguito di rapidi interventi. Il risultato fu l’evacuazione dell’intero ospedale che quindi fu impossibilitato a svolgere le sue funzioni nelle prime fasi dell’emergenza (Price et al, 2012).



Figura 3 – Gravi danni strutturali ad un padiglione dell’ospedale San Salvatore de L’Aquila in seguito al terremoto del 2009.

Terremoto dell’Emilia 2012
La sequenza sismica che ha interessato l’Emilia è stata caratterizzata da due eventi principali occorsi il 20 ad il 29 maggio 2012 aventi magnitudo locale Ml rispettivamente pari a 5.9 e 5.8, ognuno dei quali seguito da numerosi aftershocks. Il terremoto causò 27 vittime e rilevanti danni a edifici residenziali, industriali e pubblici.
Gli ospedali di Carpi, Mirandola, e Finale Emilia (in provincia di Modena) riportarono danni sia strutturali che non strutturali. In particolare, gli ospedali più importanti che hanno subito danni nell’area epicentrale sono stati il Santa Maria Bianca di Mirandola ed il Ramazzini di Carpi aventi, rispettivamente, 200 e 280 posti letto. A causa del diffuso danneggiamento, principalmente non strutturale, entrambi questi ospedali furono evacuati a seguito della sequenza sismica e furono necessari diversi mesi perché essi tornassero alla piena operatività. L’ospedale di Mirandola riportò diversi danni ad apparecchiature come la caduta di dispositivi televisivi e ingenti danni alle tamponature e ai rivestimenti esterni, (figura 4) ed alle tramezzature. Altri danni si ebbero ai giunti tecnici tra edifici adiacenti ed agli impianti di condizionamento, oltre che ad alcune apparecchiature medicali (Masi et al., 2014a). Si tratta di tipologie di danno che sono molto frequenti nel caso di terremoti di magnitudine medio-bassa; in questi casi, infatti, le parti strutturali subiscono limitati danneggiamenti. Per contro, le parti non strutturali e con queste anche gli impianti ed i cosiddetti “contenuti” delle strutture ospedaliere risultano essere particolarmente vulnerabili e quindi essi subiscono significativi danni a seguito di eventi sismici. In molti casi, soprattutto per gli impianti e le attrezzature medicali, i danni possono variare in modo molto marcato a seconda delle condizioni di vincolo al supporto, per esempio parti connesse rigidamente o componenti completamente non vincolate alla base ovvero alla parete verticale retrostante.

  
                                   a)                                                                              b)
Figura 4 – a) Crollo tamponature e b) caduta di dispositivi televisivi nelle stanze di degenza dell’ospedale San Santa Maria Bianca di Mirandola.

QUADRO NORMATIVO
La svolta nella normativa italiana nei riguardi delle verifiche di sicurezza degli edifici pubblici è arrivata, come purtroppo accade spesso in Italia, a seguito di una tragedia che ha segnato per sempre la storia del nostro Paese: la morte di 27 bambini ed una maestra rimasti intrappolati nel crollo della scuola Francesco Iovine di San Giuliano di Puglia per effetto del terremoto del 31 ottobre 2002. Alcuni mesi più tardi, infatti, venne emanata l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 (del 20/03/2003) che oltre a contenere una nuova classificazione sismica del territorio italiano ed un pacchetto più aggiornato di norme tecniche per la progettazione e la verifica delle strutture, prescriveva l’obbligo di “procedere a verifica, da effettuarsi a cura dei rispettivi proprietari, ai sensi delle norme di cui ai suddetti allegati, sia degli edifici di interesse strategico e delle opere infrastrutturali la cui funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, sia degli edifici e delle opere infrastrutturali che possono assumere rilevanza in relazione alle conseguenze di un eventuale collasso.
Quindi, per la prima volta in Italia, si iniziava a fare i conti seriamente con l’elevato rischio sismico che caratterizza il patrimonio edilizio ed infrastrutturale esistente. In particolare, si rivolgeva l’attenzione verso quelle opere che, per la loro funzione strategica in emergenza (es. ospedali), non solo dovevano essere protette rispetto al collasso ma anche restare operative nella fase post-evento, nonché nei confronti di quelle a rischio rilevante (es. scuole), ossia di quelle il cui collasso può provocare significative perdite di vite umane per la loro funzione particolare e per l’elevata esposizione. Le verifiche avrebbero dovuto concludersi entro 5 anni dalla emanazione della norma, ma l’entità del lavoro da svolgere e, soprattutto, la limitatezza delle risorse a disposizione ha richiesto una serie di proroghe per cui, ad oggi, il processo di verifica non è ancora del tutto concluso.
Gli allegati alla OPCM 3274 contenevano per la prima volta norme tecniche per la progettazione di edifici nuovi e per la verifica di quelli esistenti coerenti con l’impianto normativo europeo (CEN 2004, 2005) al cui sviluppo il mondo tecnico-scientifico italiano aveva contribuito in modo rilevante. Riguardo le costruzioni esistenti, tali norme vennero recepite dal DM 14/1/2008 (attualmente vigente) e dalla circolare esplicativa n. 617 del 2/2/2009 la quale contiene delle appendici con regole di dettaglio per verifiche di sicurezza.

All'interno dell'articolo integrale si approfondisco i seguenti temi:

  • VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E DEL RISCHIO SISMICO
  • I COSTI DELLA MITIGAZIONE
  • TECNICHE DI INTERVENTO