Misure e strumenti per la mitigazione del rischio sismico in Italia: Stato dell’arte, sviluppo storico e casi applicativi

Questo lavoro descrive le principali misure e strumenti adottati in Italia nel campo della prevenzione e previsione del rischio sismico e come queste siano risultate modificate a seguito di eventi sismici. In questo caso si introducono sinteticamente gli strumenti di caratterizzazione del Rischio (R), gli studi di Microzonazione Sismica (MS), l’analisi per la Condizione Limite per l’Emergenza (CLE) dell’insediamento urbano, le risorse economiche statali utilizzate affiancati da alcuni esempi applicativi per la mitigazione del rischio sismico.

1. Introduzione

I recenti terremoti che hanno colpito l’Italia centrale hanno portato nuovamente all’attenzione dell’opinione pubblica la necessità urgente di adottare delle misure volte alla riduzione del rischio sismico mediante la messa in sicurezza del patrimonio edilizio pubblico e privato, delle infrastrutture pubbliche e del patrimonio storico architettonico. Questa problematica, che si ripresenta ogni volta a seguito di eventi sismici, soprattutto quando i terremoti provocano la perdita di molte vite umane, viene affrontata da una molteplicità di soggetti, avvolte anche poco qualificati, in modo talmente caotico e confusionario, anche a causa dell’onda emotiva che l’evento produce, che non si riesce ad avere un quadro delle conoscenze chiaro e preciso su quello che è lo stato dell’arte in Italia relativamente alle attività di prevenzione del rischio sismico. A tal fine si illustreranno i principi ed i contenuti nel “Piano Nazionale per la prevenzione del rischio sismico” di cui all’art. 11 del Decreto Legge n. 39/2009, convertito nella Legge n. 77/2009 ed esempi applicativi svolti, attraverso i quali gli autori propongono la diffusione delle metodologie e degli strumenti adottati anche in ambito europeo.

2. Il Rischio sismico

Il Rischio (R) così come definito nelle tematiche di Protezione Civile rappresenta la possibilità che un fenomeno naturale o indotto dalle attività dell’uomo possa causare effetti dannosi sulla popolazione, gli insediamenti abitativi e produttivi e le infrastrutture, all’interno di una particolare area, in un determinato periodo di tempo. In questo caso il rischio sismico è definito dai parametri raccolti nella seguente formulazione:

R = P x  V x E

- Pericolosità sismica (P), intesa come probabilità che in un determinato intervallo di tempo si verifichino eventi di una data magnitudo in una data zona, con i conseguenti effetti in termini di scuotimento del suolo e di possibili effetti cosismici
- vulnerabilità sismica (V), intesa come propensione delle costruzioni a danneggiarsi a causa dello scuotimento sismico
- esposizione (E), intesa come “valore” esposto al rischio, espresso in termini di persone e cose.

2.1. Pericolosità

Il parametro della pericolosità è stato lungamente studiato partendo dall’analisi degli eventi sismici avvenuti e registrati sul territorio italiano dall’anno mille fino alle epoche recenti, tanto da poter raccogliere i dati in un catalogo (disponibili sul sito dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - INGV) all’interno del quale i terremoti sono analizzati e classifica in funzione di varie caratteristiche.

L’evento sismico di San Giuliano di Puglia (2002) ha rappresentato lo spartiacque a seguito del quale si è voluto introdurre lo studio della pericolosità in ragione di aree omogenee a scala comunale, in quanto sulla scorta di quanto osservato a seguito di terremoti distruttivi, il danneggiamento subito dalle strutture e infrastrutture presentava forti differenziazioni del livello del danno in strutture prossime o a piccola distanza, in altri casi le stesse, presentavano crolli ed elevati danni anche in siti distanti dall’epicentro. Tali anomalie erano in generale da mettere in relazione principalmente alle modifiche delle caratteristiche del moto al suolo indotte da condizioni geologiche, geomorfologiche e geotecniche locali che evidenziavano una differente pericolosità sismica locale.

Questa problematica oggi è oggetto degli studi di MS, attraverso la quale è possibile individuare e caratterizzare le zone stabili, le zone stabili suscettibili di amplificazione locale e le zone soggette a instabilità, quali frane, rotture della superficie per faglie e liquefazioni dinamiche del terreno.

Le problematiche trattate dagli studi di MS hanno avuto un forte sviluppo a livello scientifico negli ultimi 40 anni, anche se già un secolo fa con il regio decreto 18 aprile 1909, n. 193, a seguito del disastroso terremoto di Messina e Reggio Calabria del 1908 si imponeva il divieto di nuove costruzioni e ricostruzioni “su terreni posti sopra e presso fratture, franosi o atti comunque a scoscendere, od a comunicare ai fabbricati vibrazioni e sollecitazioni tumultuarie per differente costituzione geologica o diversa resistenza delle singole parti di essi”. In ambito internazionale, studiosi americani, a seguito del terremoto di S. Francisco del 1957, notarono che l’evento sismico aveva prodotto scuotimenti decisamente differenti in relazione agli spessori e alle caratteristiche geomeccaniche dei terreni presenti negli strati più superficiali deducendo così gli “effetti di sito”.

A seguito degli eventi sismici Friuli, 1976; Irpinia, 1980; Città del Messico, 1985; Kobe, Giappone 1992; Izmit, Turchia 1999; San Giuliano di Puglia, 2002, L’Aquila 2009, Lorca 2011, i dati e le informazioni raccolte comprovavano come le caratteristiche locali del territorio possano alterare in maniera evidente l’azione sismica rendendo indispensabile e obbligatori gli studi di MS come supporto alle attività di progettazione e di ricostruzione, vedasi il caso San Giuliano di Puglia, “Indirizzi generali per la microzonazione sismica dei comuni colpiti dagli eventi tellurici”, e la successiva Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 marzo 2003 “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”. Sulla scorta delle indicazioni fornite dal Gruppo di Lavoro del Dipartimento della Protezione civile (1998), si è provveduto a ri-classificare le zone sismiche e a modificare radicalmente, in linea con l’Eurocodice EC8, metodi e criteri per la progettazione in zona sismica di edifici, ponti ed opere di fondazione e di sostegno dei terreni, intervenendo non soltanto sulla modifica del parametro P, ma anche V, introducendo l’obbligo della verifica sismica sugli edifici pubblici e strategici entro 5 anni dell’entrata in vigore della stessa.

Dopo i vari eventi sismici successivi al 2002 le Regioni per effetto della necessità di provvedere alla ricostruzione hanno svolto individualmente attività nell’ambito della MS per cui si è reso necessario omogeneizzare le metodologie adottate, di modo che le stesse fossero riconducibili ad un unico modus operandi in grado di orientare la scelta di aree per nuovi insediamenti, definire gli interventi ammissibili in una data area, programmare le indagini e i livelli di approfondimento, stabilire orientamenti e modalità di intervento nelle aree urbanizzate, definire priorità di intervento e allo stesso tempo assicurare la conoscenza dei possibili effetti locali su un territorio contribuendo a scegliere le aree e le strutture di emergenza ed edifici strategici in zone stabili, ad individuare, in caso di collasso, i tratti “critici” delle infrastrutture viarie e di servizio e le opere rilevanti per le quali potrebbero essere necessarie specifiche valutazioni di sicurezza.

Da questa esigenza il Gruppo di Lavoro composto dalle Regioni, dalle Province Autonome e dallo Stato (Dipartimento della Protezione Civile) ha prodotto gli “Indirizzi e criteri generali per la microzonazione sismica” approvati il 13 novembre 2008 dalla Conferenza delle Regioni e delle Province Autonome, come strumento per la realizzazione di studi di MS validi su tutto il territorio nazionale che garantiscano la uniforme e omogenea rappresentazione dei dati.

2.2. Vulnerabilità

Nel corso degli anni in Italia sono stati condotti diversi studi e ricerche volte a conoscere la vulnerabilità sismica delle costruzioni. In particolare si posso elencare alcune delle principali valutazioni della vulnerabilità svolte, ed oggi disponibili:

- valutazioni del patrimonio edilizio privato basato su dati del censimento ISTAT a livello di dettaglio molto basso, effettuati da diversi gruppi di ricerca
- valutazioni di tutti edifici pubblici in alcune regioni del Sud Italia a livello di dettaglio intermedio effettuati con il Progetto Lavori Socialmente Utili a partire dal 1996
- valutazioni di edifici privati a livello di dettaglio intermedio in alcune centri o parti di essi effettuati con il Progetto Lavori Socialmente Utili a partire dal 1997
- valutazioni di emergenze architettoniche nei parchi di diverse regioni del Sud Italia effettuati con il Progetto Lavori Socialmente Utili a partire dal 1998
- valutazioni di edifici e opere pubbliche di estremo dettaglio conseguenti all'OPCM 3274/2003, che imponeva l'esecuzione delle valutazioni della sicurezza sismica di tutti gli edifici e le opere infrastrutturali pubbliche strategiche o rilevanti entro cinque anni dalla sua pubblicazione, termine prorogato al 31 dicembre 2010.

Sostanzialmente il livello di conoscenza varia da un livello di conoscenza basso (censimento ISTAT) a un livello specialistico e di dettaglio (verifiche sismiche di cui all’OPCM 3274/2003) riferito ad un campione di tipologie strutturali minimo. In particolare le valutazioni contenute nel I e II volume dell’ Inventario e vulnerabilità degli edifici pubblici e strategici dell’Italia centro meridionale, permette di avere un panorama ampio delle conoscenze nel campo della vulnerabilità degli edifici pubblici e strategici, le scuole, le strutture ospedaliere, con un livello di dettaglio intermedio.

L’importanza delle valutazioni contenute in queste, con livello intermedio di conoscenza, permette mediante la quantificazione dell’indice di rischio, dato dal rapporto delle accelerazioni di collasso degli edifici e le PGA di riferimento, la elaborazione di mappe di rischio utili per la pianificazione e programmazione delle attività di controllo delle condizioni di sicurezza degli edifici strategici e speciali prescritta dall’OPCM 3274/2003 e per proporre successivamente interventi di prevenzione del rischio. Inoltre per la prima volta si è cominciato a valutare l’aspetto della vulnerabilità degli edifici in relazioni alla porzione e al contesto urbano dove gli stessi insistono, valutando nell’insieme la vulnerabilità anche dei sistemi urbani. Queste ultime considerazioni sono state prese a riferimento per ipotizzare le misure di prevenzione per la mitigare il rischio sismico delle strutture ed infrastrutture pubbliche.

2.3. Esposizione

Per quanto riguarda il valore dell’esposto, inteso come il bene, le persone e le cose che possono andare perduti nel caso che un evento distruttivo si verifichi, vedremo che le misure di prevenzione introdotte ed agenti fondamentalmente sui due primi parametri della formula del rischio indicata in premessa, agiscono di conseguenza su questo fattore. Inoltre la conoscenza sempre più divulgata del rischio alla popolazione agisce direttamente sul parametro E, costituendo, di fatto, una misura di prevenzione del rischio sismico.

3. Strumenti e Misure di prevenzione

Continuando a percorrere in senso cronologico gli eventi sismici e i conseguenti interventi messi in campo sia in relazione alle attività di ricostruzione sia in rapporto ad una sempre maggiore richiesta di sicurezza, successivamente al sisma di San Giuliano di Puglia (2002), con l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 marzo 2003, si è provveduto a ri- classificare le zone sismiche ed a introdurre nuovi metodi e criteri per la progettazione delle costruzioni in zona sismica passando dalla vecchia concezione delle tensioni ammissibili a quella degli Stati Limite.

Da questa esperienza sono scaturite le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2008) di cui al D.M. 14.01.2008 e la Circolare del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti del 2 febbraio 2009 n. 617, che di diritto, come rimarcato nella Legge n. 225/92 modificata ed integrata dalla Legge n. 100/2012 e ss.mm. ed ii., mediante la loro applicazione (art. 3) “omissis … La prevenzione dei diversi tipi di rischio si esplica in attività non strutturali concernenti l'allertamento, la pianificazione dell'emergenza, la formazione, la diffusione della conoscenza della protezione civile nonché l'informazione alla popolazione e l'applicazione della normativa tecnica, ove necessarie, e l'attività di esercitazione…”, costituiscono a pieno titolo una attività volta alla prevenzione.

Tutte le attività messe in campo nell’ambito della prevenzione, vengono volta per volta introdotte a seguito di eventi sismici che hanno segnato la storia di questo Paese. Successivamente al sisma de L’Aquila (2009), la comunità scientifica insieme agli Stakeholder (soggetti a vario titolo coinvolti nel tema), i decisori politici (decision maker), hanno messo in campo il “Piano Nazionale per la prevenzione del rischio sismico” di cui all’art. 11 del Decreto Legge n. 39/2009, convertito nella Legge n. 77/2009, che individua in un Fondo specifico nelle disponibilità di bilancio del Ministero dell’Economie e Finanze (MEF) dei finanziamenti volti alla prevenzione del rischio sismico, mediante la concessione alle Regioni di contributi per la realizzazione degli studi di MS, per la realizzazione di interventi strutturali sugli edifici strategici pubblici, per la realizzazione di interventi strutturali sugli edifici privati e per interventi urgenti ed indifferibili.

L’entità economica del Fondo pari complessivamente a 963,504 M di € è suddiviso e concesso alle Regioni, sulla base dell’indice medio di rischio dei territori, in varie annualità: 42,504 (44 inizialmente) milioni per l'anno 2010, 145,1 milioni per l'anno 2011, 195,6 milioni per ciascuno degli anni 2012. 2013 e 2014, 145,1 milioni per l'anno 2015 e 44 milioni per l'anno 2016, mediante Ordinanze del Presidente del Consiglio dei Ministri prima, successivamente con Ordinanze del Capo Dipartimento della Protezione Civile. Vediamo di seguito in dettaglio l’ammontare dei finanziamento concessi alla Regioni sia per quanto attiene la realizzazione degli studi di MS sia in relazione agli interventi strutturali sugli edifici pubblici strategici e sugli edifici privati, riproponendo, al fine di garantire una visione logica di insieme del presente articolo, la suddivisione in ragione dei parametri caratterizzanti la definizione di rischio enunciata in precedenza, anche proponendo esempi di attività svolte.

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