Progettazione integrata di interventi per il miglioramento delle prestazioni sismiche e termiche di edifici esistenti in c.a.

Memoria presentata al XVI Congresso ANIDIS

Angelo Masi1, Vincenzo Manfredi1, Giuseppe Ventura2
(1) Scuola di Ingegneria, Università della Basilicata, Potenza
(2) Libero professionista, Potenza

ABSTRACT
La maggior parte degli edifici italiani ad uso residenziale (77% circa) è stato realizzato prima del 1981, quando solo il 25% circa del territorio era classificato sismico. In aggiunta al deficit di protezione sismica, il patrimonio edilizio esistente è caratterizzato anche da un elevato deficit di protezione termica, essenzialmente derivante dal ritardo legislativo nell'adozione di opportuni criteri di progettazione dell'isolamento termico dell'involucro edilizio. L'importanza sociale derivante dalla grande quantità di edifici aventi ridotta protezione sia termica che sismica impone, pertanto, la necessità di definire criteri e tecniche di intervento che mirino alla riduzione della vulnerabilità sismica ed all’incremento dell’efficienza energetica nell'ambito di un approccio integrato. A tal fine, nel presente lavoro è stata valutata l'influenza sulle prestazioni sismiche di edifici esistenti in c.a. a seguito del miglioramento termico operato variando la tipologia dei pannelli di tamponatura in modo da soddisfare i requisiti previsti dalle attuali norme in materia di efficienza energetica. In considerazione delle migliori caratteristiche meccaniche associate generalmente alle tamponature aventi maggiori capacità isolamenti, l'intervento di miglioramento termico ha determinato anche un incremento della capacità sismica. Vanno tuttavia ulteriormente approfonditi alcuni aspetti relativi agli effetti locali causati dall’inserimento di pannelli di tamponatura più rigidi e resistenti.

INTRODUZIONE
La maggior parte degli edifici italiani ad uso residenziale (77% circa) è stato realizzato prima del 1981, quando solo il 25% circa del territorio era classificato sismico. Oltre quelli in muratura storica, gli edifici non protetti sismicamente sono strutture in c.a. realizzate negli anni successivi al dopoguerra che costituiscono una quota significativa del volume del patrimonio edilizio italiano. Come mostrato dagli ultimi eventi sismici, tali edifici sono frequentemente caratterizzati da una elevata vulnerabilità degli elementi strutturali e non strutturali che, in considerazione anche dei rilevanti livelli di esposizione, richiedono un diffuso piano di interventi per la mitigazione del rischio sismico.

In aggiunta al deficit di protezione sismica, il patrimonio edilizio esistente italiano è caratterizzato da un elevato deficit di protezione termica, derivante essenzialmente dal ritardo legislativo nell'adozione di opportuni criteri di progettazione dell'isolamento termico dell'involucro edilizio. Infatti, la prima legge che, in modo organico, introdusse il tema del risparmio energetico nella progettazione edilizia risale al 1991 (Legge 10/1991), quando era stato già realizzato circa l'88% dell'attuale patrimonio edilizio residenziale. Successivamente, la normativa è stata aggiornata introducendo criteri di progettazione finalizzati a contenere le dispersioni termiche degli edifici e, in genere, ad aumentare l'efficienza energetica degli edifici.
In letteratura tecnica sono fornite un’ampia gamma di tecniche di intervento per la riduzione del deficit di protezione sismica (e.g. Fardis, 2009) e termica (e.g. Marino e Grieco, 2006) ma operando in modo disgiunto sui componenti dell'edificio che maggiormente ne influenzano le relative prestazioni. Tuttavia, considerazioni di carattere sociale ed economico legate alla grande quantità di edifici aventi prestazioni inadeguate sia termiche che sismiche richiedono fortemente che vengano definiti criteri e tecniche di intervento integrati in grado di conseguire, contemporaneamente, sia la riduzione della vulnerabilità sismica che l’incremento dell’efficienza energetica.

La progettazione integrata degli interventi di rafforzamento sismico/termico è un tema nuovo, poco investigato nel passato sia in Italia sia in altre parti del mondo. Di conseguenza, nel presente lavoro, con l'obiettivo di definire primi criteri di analisi e di intervento, dopo una breve descrizione dell'evoluzione delle prescrizioni finalizzate all'efficienza energetica degli edifici, sono state valutate le prestazioni termiche di alcuni componenti dell'involucro edilizio maggiormente disperdenti. Successivamente, nell'ambito di un approccio integrato alla progettazione degli interventi, sono state svolte alcune analisi tese a valutare l'influenza sulle prestazioni sismiche di alcune tecniche utilizzate per il miglioramento delle prestazioni termiche.