La prevenzione della crisi funzionale negli ospedali: aspetti tecnici ed economici

Si illustrano le attività che in Italia hanno portato ai recenti criteri di progettazione per la protezione sismica degli ospedali. Dopo una rassegna dei danni agli ospedali nei passati terremoti, si illustrano le attività di ricerca, sviluppo normativo, progettazione, realizzazione che hanno caratterizzato il nostro Paese e l’Unione Europea negli ultimi venti anni.
 
Introduzione
L’Italia è uno dei pochi Paesi, assieme alla California, e recentemente il Giappone, nei quale la progettazione sismica degli ospedali ha avuto un reale sviluppo innovativo dal punto di vista della concezione. È infatti ormai chiaro che gli ospedali debbono garantire delle prestazioni in termini di capacità di esplicare servizi anche dopo eventi sismici intensi.
Questo fatto comporta la necessità di ripensare le tradizionali filosofie progettuali, richiedendo una visione integrata delle varie componenti del progetto: la architettura, gli aspetti distributivi, le componenti non strutturali, gli impianti, le strutture, gli impianti medicali. Il tutto va organizzato in un sistema logico senza il quale non è possibile arrivare a garantire in modo efficace le prestazioni da garantire. La protezione sismica non si ottiene con l’inserimento di alcune tecniche innovative in un progetto tradizionale, ma invece richiede la progettazione di tutte le componenti tra loro integrate al fine di migliorare il comportamento nei confronti della azione sismica. Questo aspetto innovativo diviene ancor più critico per l’intervento sull’esistente.
Nel seguito, dopo aver analizzato il danneggiamento degli ospedali nei passati terremoti, si illustrano le iniziative che hanno caratterizzato l’attività italiana nel settore negli ultimi venti anni. Si danno infine notizie di alcune applicazioni progettuali e realizzazioni relative a nuove costruzioni ed interventi sull’esistente.
 
Il problema, danni nei passati terremoti
Gli ospedali sono infrastrutture complesse che includono molte funzioni essenziali che devono essere garantite dopo eventi sismici anche molto violenti. Sono sistemi il cui funzionamento richiede che molti elementi rimangano pressoché integri, non solo dal punto di vista strutturale. L’esperienza dei passati terremoti ha mostrato che, anche in eventi di media e bassa intensità, gli ospedali sono messi completamente fuori uso. Un recente esempio è quello del terremoto di Marche ed Umbria del 1997[Biondi e al. 1998]. Dopo terremoti violenti gli ospedali subiscono gravi danni anche se progettati secondo le Normative Sismiche per gli edifici correnti, come si è accertato ad esempio nel terremoto dell’Irpinia del novembre 1980 [STIN, 1997]. In California per la prima volta dopo il terremoto di S. Fernando del 1971, si decise di mettere a punto una norma specifica che potesse garantire il mantenimento della funzionalità in caso di eventi sismici. Nel terremoto di Northridge del 1994 si è constatato come l’applicazione di tale norma specifica, uscita nel 1973, particolarmente rivolta alla protezione delle parti non strutturali, sia risultata efficace.
Gli ospedali sono schematizzabili essenzialmente quali sistemi in serie, si veda la FIG. 1 i cui elementi sono rappresentati dai componenti strutturali e dalle funzioni. È sufficiente quindi che uno degli elementi in serie venga meno perché, come in una catena, il sistema vada fuori uso. Alcuni dei componenti non strutturali essenziali hanno resistenze modeste, in particolare, come può rilevarsi in tab. 2, l’impianto elettrico, l’idrico, le telecomunicazioni, seguiti dai montalettighe.
 
TAB. 1 Danno strutturale e non strutturale negli ospedali rilevato nel terremoto di Northridge del 1994
TAB. 2 Valori medi (IMM) delle resistenze dei componenti per la valutazione della messa fuori servizio. (curve di fragilità) [STIN 1997]. NS1: montalettighe, NS2 : impianto elettrico, NS3 impianto idrico, NS4: preparazione e distr. dei pasti, NS5: antincendio, NS6: telecomunicazioni, NS7: gas medicali.
 
 
Per capire la portata del problema si può far riferimento alla FIG. 2 ove, per ciascun periodo di ritorno dell’azione sismica, è riportato il numero di ospedali in grado di sostenere l’azione sismica senza superare lo stato limite di funzionalità o di collasso.
Si noti come, in particolare per lo stato limite di danno solo pochi ospedali offrano garanzie adeguate. Anche limitandosi all’azione con periodo medio di ritorno di 100 anni solo 200 degli oltre 900 ospedali italiani appaiono adeguati, si tratta peraltro in genere di quelli situati in zone a pericolosità praticamente nulla (zona 4). Appare pertanto il rinforzo nei confronti della funzionalità il primo problema da affrontare a livello nazionale.
 

FIG. 1 Schema logico dell’ospedale per la funzionalità 

FIG. 2 Relazione tra numero di ospedali e periodo di ritorno dell’azione sismica che fa superare lo stato limite di funzionalità ed il collasso (media e più e meno una deviazione standard) [Nuti e al. 2001]
 
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