La vulnerabilità dei sistemi urbani

Conoscere e valutare per poter ridurre

COMPORTAMENTO SISMICO DI UN SISTEMA URBANO
La vulnerabilità sismica di un edifico ne rappresenta l’attitudine al danno da terremoto, conseguenza principalmente della qualità e dell’organizzazione del sistema resistente dell’edificio; analogamente, la vulnerabilità sismica urbana esprime l’attitudine al danno sismico che caratterizza ciascun insediamento ed è in gran parte collegabile all’organizzazione spaziale e funzionale propria di quel sistema urbano.
La “qualità urbana” di un insediamento è conseguenza del livello di prestazioni di una serie di sottosistemi funzionali preposti a soddisfare esigenze abitative, produttive, di accessibilità, di servizi, di approvvigionamenti energetici, di ricreazione, ecc. Ogni parte dell’insediamento, connettendosi con le altre parti, svolge un proprio ruolo in uno o più sottosistemi funzionali ed assicura una certa quota delle prestazioni quali-quantitative complessivamente offerte dalla città (standard). Il danno sismico può modificare il ruolo di una parte o di una connessione, modificando il funzionamento di un sottosistema, del complessivo sistema urbano nonché il livello di prestazioni.
Anche per un insediamento urbano il rischio è la probabilità di superamento di un certo livello di danno in un certo intervallo di tempo, in funzione dei fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione (R=P,V,E); il danno sismico urbano non è però esprimibile solo come concentrazione di vittime e di perdite di manufatti, edifici e loro contenuto: occorre considerare anche la perdita di organizzazione dei sottosistemi funzionali, la riduzione dei livelli di prestazione offerti, fino al loro azzeramento (collasso di uno o più sottosistemi).
Oltre a conoscere la Pericolosità del territorio, assegnata dalla normativa nazionale, per conoscere il rischio a scala urbana, dobbiamo quindi considerare che:
• i sottosistemi funzionali (residenza, servizi, produzione, accessibilità, ecc.), utilizzando insiemi di edifici e di manufatti (es. reti) caratterizzati da diversa attitudine al danno sismico diretto (vulnerabilità diretta dei componenti dei sistemi), possono avere nel loro complesso attitudine più o meno accentuata al danneggiamento (ad es. durante gli eventi del 2012 nella pianura emiliana si è manifestata una vulnerabilità edilizia del sottosistema manifatturiero superiore a quella di altri sottosistemi);
• essendo la città spazialmente estesa, alcuni ambiti possono essere interessati da situazioni geologiche o geomorfologiche capaci di amplificare gli effetti sismici o provocare cedimenti di terreno (pericolosità locale, studiata mediante la Microzonazione sismica): in tali ambiti il danno può essere superiore a quello atteso in base alla vulnerabilità dei manufatti. Ogni sottosistema funzionale, avendo una propria organizzazione nello spazio, inoltre intercetta diversamente dagli altri sottosistemi gli ambiti con possibili “effetti di sito”, risentendo in maggior o minor misura della pericolosità locale;
• nelle varie parti della città si evidenziano diverse caratteristiche nel tipo di tessuto edilizio, nella densità edilizia, nelle distanze tra edifici, nelle relazioni tra edifici e viabilità o spazi scoperti (ci sono cioè diverse “morfologie urbane”, come evidenzia Figura 1). Ciascuna morfologia urbana si caratterizza di conseguenza per proprie modalità ed intensità di interazioni strutturali tra edifici o tra edifici e reti, con possibili ulteriori aumenti dell’attitudine al danneggiamento (vulnerabilità aggiuntiva indotta da aggregazione edilizia);
• in alcuni tipi di morfologie urbane, il danno ad un elemento può propagarsi facilmente ad altri (inducendo ad es. crolli o l’estensione degli effetti di pericoli tecnologici quali esplosioni, incendi, inquinamenti, ecc.), con ulteriore attitudine al danno (vulnerabilità indotta da manufatti critici come campanili, torri, ciminiere, serbatoi, ecc.) (vedi Figura 2); 

Figura 1 – Poggio Picenze (AQ) - Suddivisione dell’insediamento in unità territoriali omogenee per morfologia urbana, ai fini dell’analisi di vulnerabilità sistemica urbana : 4 e 5 - zona di espansione residenziale recente, senza impianto preliminare di lottizzazione; 6 - centro fortificato di promontorio; 7-ambito a prevalenza di edifici pubblici specialistici; 8 - centro agglomerato all’incrocio di un percorso di mezzacosta e un percorso di crinale

Figura 2 – Rappresentazione cartografica di elementi importanti per la vulnerabilità urbana, con evidenziati i manufatti che possono indurre danno all’intorno e la relativa area d’influenza (da: VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA’ SISMICA DEI SISTEMI URBANI PER LA RIDUZIONE DEL RISCHIO NELLA PIANIFICAZIONE URBANISTICA DEL COMUNE DI S.GIOVANNI IN PERISCETO (BO) - UNIBO - AA 2013-2014 - Tesi di laurea in Tecnica Urbanistica – Studenti: E.Bettazzoni, L.Cinquemani

Occorre inoltre considerare che:
• i vari sottosistemi urbani possono soddisfare le prestazioni richieste a livello ottimale ovvero possono essere sottodimensionati oppure offrire prestazioni qualitativamente inadeguate e quindi raggiungere lo stato di collasso anche con modesti danni da terremoto (standard);
• l’organizzazione funzionale di ciascun sottosistema determina un diverso ruolo gerarchico e territoriale dei vari elementi componenti il sistema funzionale (si pensi al sistema ospedaliero oppure a quello scolastico) ed una diversa concentrazione nel territorio degli elementi gerarchicamente importanti (es. zone direzionali) (esposizione di sistema);
• l’organizzazione funzionale comporta una distribuzione disuniforme delle persone e dei manufatti all’interno dell’insediamento urbano e quindi particolari concentrazioni di esposizione in alcune sue parti (esposizione fisica);
• l’organizzazione funzionale dei sottosistemi urbani (con specializzazione di funzioni per ciascun ambito territoriale, spesso imposta dalla pianificazione) comporta scambi di persone e risorse nel territorio, per cui l’esposizione fisica può variare con le ore del giorno (es. nei quartieri “dormitorio” o viceversa nei centri commerciali che attirano grandi quantità di utenti) oppure può variare stagionalmente (es. nei centri turistici) (esposizione di presenze legate al funzionamento del sistema) (vedi Figura 3).

Figura 3 – Confronto tra residenti e presenti nelle cinque aree centrali della parte storica di Forlì - PROGETTO INTERREG III B S.I.S.M.A. System Integrated for Security Management Actvities - 2004-2007- il Test di Forlì  

Alcuni dei fattori di rischio precedentemente elencati possono essere studiati con i metodi usati per singoli manufatti (considerando però le grandi quantità coinvolte), ma per studiare i fattori organizzativi dei sottosistemi funzionali occorrono conoscenze sull’intero insediamento urbano che, oltre a coinvolgere le discipline convergenti nella progettazione edilizia ed esecutiva (ingegneristiche, architettoniche, del restauro, geologiche, impiantistiche), richiedono un’ulteriore interdisciplinarietà, connessa a pianificazione urbanistica, paesaggistica, del restauro urbano, ecc.) oltre al coinvolgimento delle istituzioni che gestiscono il territorio e alla partecipazione consapevole delle comunità locali.

All'interno dell'articolo integrale si approfondiscono:

• STUDIO DI VULNERABILITÀ E RISCHIO A SCALA URBANA
  
• UN METODO DI VALUTAZIONE PRELIMINARE DELLA VULNERABILITA’ DEI SISTEMI URBANI SPERIMENTATO IN EMILIA-ROMAGNA
  
• VULNERABILITÀ EDILIZIA MEDIA E VULNERABILITA’ AGGIUNTIVA DEI COMPONENTI I SISTEMI