SCHELETRI EDILIZI recuperare o demolire? - Modulo.net
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STRUTTURE SCHELETRI EDILIZI recuperare o demolire? Giulia Galimberti – Enrico Sergio Mazzucchelli – Alberto Stefanazzi Dip. ABC - Politecnico di Milano La necessità di costruire edifici ener- ossia l’obbligo di costruire, dal 2021, mine il processo di costruzione. Nella geticamente efficienti è una tematica solo edifici a energia quasi zero, i co- maggior parte dei casi, questi edifici si che si è affermata con forza già negli siddetti nZEB (nearly Zero Energy Bu- trovano all’interno di ambiti territoriali ultimi decenni del secolo scorso, in se- ilding). che nel complesso si presentano de- guito alla crisi energetica degli anni ‘70. Negli ultimi anni si è pertanto assisti- gradati e, spesso, sono proprio questi È proprio in quel periodo, infatti, che si to alla diffusione in tutto il mondo di fabbricati ad essere una delle principali è definito il concetto di sviluppo soste- edifici sempre più performanti, attenti cause di degrado, favorendo il crearsi nibile e diffusa sempre più la sensibilità alle tematiche di sostenibilità e impatto di aree abbandonate caratterizzate da al tema del risparmio energetico. ambientale. Tuttavia, accanto a queste verde incolto o maltenuto e di occupa- Dagli anni Settanta ad oggi questa te- nuove costruzioni, è ancora oggi pos- zione da parte di senzatetto. matica ha visto un rapido sviluppo e sibile ritrovare numerosi esempi di e- In particolare, questi ultimi aspetti pos- con le recenti direttive europee (tra cui difici incompiuti, degradati e/o abban- sono riflettersi su una percezione di le prime e più conosciute 2010/31/UE, donati. disagio ed insicurezza da parte della 2012/27/UE e la più recente 2018/844/ Si tratta di veri e propri “scheletri” edili- comunità e degli utenti delle aree limi- UE) si è arrivati ad un punto di svolta, zi, per i quali non è stato portato a ter- trofe a queste costruzioni. Scheletro della vecchia stazione di San Cristoforo, progettata nella metà degli anni Ottanta e che sarebbe dovuta diventare la stazione ferroviaria di San Cristoforo sulla linea Milano-Mortara. (Fonte: blog.urbanfile.org) Modulo 429 87
CULTURA TECNICA / RICERCA Tuttavia, all’interno dei nuovi strumenti struzione, Strategie, Spazi”, l’idea di cit- che il recupero dell’esistente, sia che si urbanistici, soprattutto quelli emanati tà viene costruita attraverso una nuova tratti di uno scheletro edilizio, sia di un dalle grandi città, si evidenzia una sem- forma di piano urbanistico che mira ad edificio quasi ultimato e abbandonato, pre crescente volontà di eliminare, o annullare l’attuale distinzione tra ambiti non può prescindere da un intervento comunque risolvere, gli effetti di queste urbani poco consolidati, posti ai margi- che proponga la rigenerazione urbana problematiche, con l’obiettivo prima- ni della città, e ambiti più centrali, isti- dell’intera area. Il fatto stesso che la rio di riqualificare aree abbandonate e tuendo nuove relazioni tra questi, pro- permanenza di una struttura abban- degradate, creare nuovi parchi verdi e, muovendo interventi di rigenerazione donata sia spesso la causa del lento allo stesso tempo, ridurre il consumo di urbana attraverso processi di riuso, rici- degrado di intere zone di quartieri, fa suolo in ambito urbano. clo e rinnovamento urbano ed in grado sorgere spontanea la volontà non so- di coinvolgere una molteplicità di are- lo di dare una nuova funzione a quella Si prenda come riferimento, ad esem- e, dal patrimonio edilizio generato nei struttura, che ha occupato il suolo “ino- pio, la città di Milano: dal 2010 in poi, la periodi delle grandi espansioni urbane, perosamente” per anni, ma che venga città ha visto sorgere numerosi gratta- agli spazi aperti e costruiti degradati. rifunzionalizzata in modo da dare un cieli ed edifici a torre, a partire dal nuo- Di fronte a queste tematiche, risulta nuovo contributo alla città, soprattut- vo Palazzo Lombardia, passando per il quindi ovvia la correlazione che esiste to in termini di sostenibilità, impatto nuovo quartiere di Porta Nuova-Isola, tra un edificio e il contesto ambienta- ambientale e creazione di spazi verdi fino ad arrivare al complesso CityLife le in cui è inserito. E’ perciò inevitabile e luoghi di incontro per i cittadini. A dove, dopo le torri Isozaki e Hadid, è stata recentemente completata la torre Libeskind. Lo sviluppo di questi nuovi quartieri ha senza dubbio contribuito a promuovere la riqualificazione an- che delle aree ad essi adiacenti, che presentano tuttavia ancora oggi edifici e costruzioni in stato di abbandono e inutilizzo. A partire dal 2014, l’amministrazione comunale ha attivato un processo di mappatura e censimento degli edifici e delle aree che si trovano in questa situazione. Si è trattato di una prima fase di un lungo processo finalizzato a contrastare il degrado del tessuto Esempio di scheletro edilizio di edificio a torre prima e dopo l’intervento di recupero, completato nel 2020 (Cracovia, Polonia). La costruzione dell’edificio iniziò nel 1975, ma fu interrotta definitivamente urbano della città esistente, che è cul- nel 1981 a causa di vincoli economici e disordini politici. (Fonte: https://krakow.naszemiasto.pl) minata con l’approvazione del nuovo PGT nell’ottobre 2019. All’interno del Documento di Piano, infatti, dal titolo “Milano 2030 – Visione, Costruzione, Strategie, Spazi”, si evince la volontà di far evolvere Milano verso una nuo- va idea di città, andando a sviluppare in modo organico tutti i quartieri, non solo quelli già in fase di espansione, e a migliorare le condizioni ambientali, di qualità della vita e degli spazi verdi del tessuto urbano. Gli spazi pubblici sono messi al centro dell’attenzione, con in- terventi nell’ambito dell’edilizia sociale e della sostenibilità, creando nuovi par- chi e soprattutto riducendo il consumo del suolo. In “Milano 2030 – Visione, Co- Costruzione lungo via Martin Luther King, Milano. (Fonte: corriere.it) 88 Modulo 429
STRUTTURE questo punto, è inevitabile chiedersi fondamentale ricostruire il processo eseguiti, etc. come recuperare queste costruzioni e realizzativo dell’opera e gli eventi che Queste prime fasi già definiscono un di conseguenza, come stabilire se un la hanno interessata nella sua vita, così primo criterio per stabilire se recupe- edificio abbandonato da tempo può come la sua esposizione ad eventi at- rare o meno un fabbricato esistente: essere convenientemente recuperato mosferici, sismici, incendi, che posso- infatti, se una struttura è interessata da oppure no. Ad esempio, in caso di strut- no aver causato danni, degradi o disse- un degrado molto esteso, e quindi dal ture in calcestruzzo armato, occorre sti agli elementi strutturali. rilievo deriva una valutazione comples- considerare che le prestazioni residue Dopo questa prima analisi, occorre sivamente negativa, il futuro di questa dipendono da molte variabili, tra cui procedere con il rilievo geometrico e struttura sarà inevitabilmente indirizza- l’esposizione alle intemperie, la durata materico della costruzione, ossia l’in- to verso la sua demolizione. Al contra- dell’esposizione stessa e la qualità dei dividuazione delle caratteristiche ge- rio, se il degrado risulta limitato, è utile materiali di cui la struttura è composta, ometriche degli elementi strutturali, proseguire con la determinazione delle nonché dalle modalità con cui sono al fine di definire la resistenza globale prestazioni residue della struttura, che stati realizzati i getti in fase di costruzio- della struttura, anche in relazione alla sono indispensabili per il suo eventuale ne. Per rispondere alla domanda di cui qualità e allo stato di conservazione recupero. Pertanto, nel caso in cui il de- sopra nel modo più accurato possibile, dei materiali, classificando gli eventuali grado non sia giunto ad una estensione il presente contributo propone una me- difetti della struttura. Nel caso di strut- tale da dichiarare la struttura irrecupe- todologia di valutazione, riassumibile in ture in calcestruzzo armato, tali difetti rabile, si potrà procedere con indagini un diagramma logico, che ripercorre le possono essere dovuti a cause di tipo più approfondite, al fine di determinar- fasi necessarie per stabilire se un edifi- meccanico, di tipo chimico, di tipo fisico ne le prestazioni residue. cio non completato (o abbandonato) è in riferimento alla matrice cementizia, recuperabile oppure no. Per semplicità, oppure dovuti alla corrosione dell’ar- Le indagini diagnostiche si sono svilup- si considera un edificio con struttura in matura in acciaio. Durante la fase di pate nel corso degli anni soprattutto calcestruzzo armato, anche se la stessa rilievo possono presentarsi delle diffi- nell’ambito dell’edilizia storica, al fine procedura, con le opportune differenze coltà a causa della limitata accessibilità di valutare la qualità muraria e le criti- in termine di prove ed interventi, è uti- di alcune aree, dovute ad esempio alla cità che interessano gli edifici storici in lizzabile anche per edifici con struttura mancanza di collegamenti tra i diversi muratura. Queste tecniche di indagine in acciaio o mista acciaio/calcestruzzo. impalcati della struttura, etc. In questi possono essere utilizzate anche al fine casi, possono venire in aiuto tecniche della verifica di elementi strutturali in L’analisi completa dello stato di uno di indagine quali termografia e geora- calcestruzzo armato, in modo da indi- scheletro edilizio è una condizione ne- dar, così come l’utilizzo di droni per il viduare fenomeni di deterioramento cessaria per ottenere una valutazione rilievo di elementi non raggiungibili. o vulnerabilità che possono compro- affidabile del livello di sicurezza in cui la mettere la stabilità e la sicurezza del- costruzione si trova e, quindi, per la de- Tramite la fase di rilievo, inoltre, è possi- le strutture. Queste indagini, chiamate finizione di un eventuale intervento di bile individuare eventuali dissesti strut- comunemente “prove” si suddividono recupero. Un primo passaggio consiste turali, le cui cause possono dipendere in “non distruttive” e “distruttive”, a nella caratterizzazione della struttura da molti fattori, quali conseguenze di seconda della maggiore o minore inva- tramite analisi della documentazione errori in fase di progettazione, difetti sività. Le prove non distruttive più co- disponibile del progetto originario, così dei materiali (ad esempio correlati al- muni sono le prove pacometriche, che come delle normative vigenti negli anni la loro bassa qualità), errori in fase di permettono di stimare la misura dell’in- di realizzazione dell’opera. Ciò consen- esecuzione (dovuti ad una esecuzione terferro e del copriferro delle armature te di individuare l’obiettivo di progetto non corrispondente ai dettagli costrut- e il passo delle staffe presenti nell’ele- originario, la classe d’uso e la vita no- tivi), eventi eccezionali (ad esempio di mento analizzato e le prove sclerome- minale prevista della struttura. E’ quindi tipo sismico), scavi in adiacenza mal triche, che misurano la durezza super- Possibili cause e classificazione dei difetti correlabili a strutture in calcestruzzo armato. Modulo 429 89
CULTURA TECNICA / RICERCA ficiale del calcestruzzo attraverso la essere demolita, mentre se la struttura • aree senza apparenti danneggiamenti valutazione del rimbalzo di una sferetta è ancora in buone condizioni, si potrà superficiali, che necessitano solamente metallica. Tra le prove distruttive inve- procedere con l’approfondimento del- di un intervento di protezione superfi- ce, la più diffusa è quella del carotaggio, le verifiche di resistenza. In particolare, ciale; che prevede prove di compressione su in relazione alla ipotetica destinazione • aree con superficie lievemente dan- provini chiamati “carote” prelevati di- d’uso futura, tramite appositi softwa- neggiata, che necessitano di interventi rettamente dalla struttura in esame, in re è possibile creare un modello della di rasatura e di un intervento di prote- modo da valutarne la resistenza a com- struttura che consenta di definire quali zione superficiale; pressione. siano gli elementi che necessitano di • aree con superficie mediamente dan- E’ di fondamentale importanza sottoli- interventi di consolidamento e, grazie al neggiata, che necessitano di interventi neare che la scelta della/e tipologia/e rilievo materico, definire quali elementi di ricostruzione localizzata (ad esempio di prova deve essere effettuata in mo- necessitano invece di interventi di ripri- rinzaffo manuale, a spruzzo o tramite do consapevole poiché, come richiesto stino delle proprietà dei materiali. colaggio); dalle NTC 2018, tale scelta dovrà essere • aree con struttura profondamente motivata in relazione in base alla tipolo- Una volta definite le cause che hanno danneggiata, che richiedono importanti gia, alla quantità di prove da eseguirsi provocato il degrado della struttura e interventi di ricostruzione (ad esempio e al loro effettivo utilizzo nelle verifiche valutati gli effetti, si può procedere alla incamiciatura o colaggio). di sicurezza, senza trascurare l’aspetto classificazione di aree omogenee per In questa fase possono rendersi ne- economico. entità di degrado e che necessitano di cessari interventi volti al rinforzo della Anche in questo caso, l’esito delle pro- differenti modalità di intervento. struttura esistente, che possono essere ve definisce un criterio per la scelta In base al tipo di problematica riscon- di tipo globale, se interessano il com- progettuale: se le prestazioni residue trata, è in genere possibile definire le portamento di tutta la struttura nel suo non sono accettabili, la struttura dovrà seguenti categorie: complesso, oppure di tipo locale, se Metodologie di prova più comuni in funzione dei parametri da considerare nella scelta del tipo di prova da effettuare. (Fonte: Linee guida per la valutazione delle caratteristiche del calcestruzzo in opera) Confronto tra i vari interventi locali. (Fonte: Strategie di intervento per il rinforzo di strutture in c.a., Ing. Biagio Pisano) 90 Modulo 429
STRUTTURE Demolizione tramite escavatore munito di cesoie. (Fonte: thebalancesmb.com) vanno a migliorare le prestazioni dei dettata sia ragioni di tipo economico secolo, quando gli edifici risalenti alla singoli elementi. Tra questi, i più noti (spesso il costo degli interventi di re- rivoluzione industriale raggiunsero la sono l’incamiciatura del calcestruzzo, cupero supera quello di demolizione e fine del loro ciclo di vita. Tuttavia, fino il metodo CAM (che prevede l’utilizzo ricostruzione dell’edificio), sia dall’ec- agli anni ‘70, le macerie derivanti da di elementi sottili in acciaio inox ad alta cessivo stato di degrado di materiali, un processo di demolizione venivano resistenza) e i rinforzi realizzati con ma- dall’entità dei difetti strutturali o dalla trasportate interamente in discarica, teriali FRP (fibro-rinforzati). Nonostante gravità dei danni subiti in seguito ad senza essere riutilizzate o riciclate, così si tratti di interventi locali, essi influen- eventi eccezionali. Nel caso in cui la come le contaminazioni tra diversi ma- zano in modo più o meno significativo il struttura abbandonata o incompiuta teriali non erano mai state approfondite comportamento globale della struttura: non abbia alcun valore storico-cultu- in modo rigoroso. ad esempio, le incamiciature in calce- rale e si trovi in un’area urbana am- La demolizione era infatti correlata ad struzzo, che prevedono l’incremento pia ed isolata, tale da non provocare aspetti strettamente di tipo logistico. della sezione dell’elemento rinforzato, interferenze con strutture adiacenti, Oggi la demolizione di un edificio è un influenzano la posizione del baricentro la demolizione risulta spesso inevita- processo molto più articolato, costituito delle rigidezze, così come i modi di vi- bile. Tuttavia, anche questa soluzio- da quattro fasi principali: decontamina- brare della struttura. Per questo motivo ne, che potrebbe sembrare molto più zione dell’edificio, rimozione o disas- gli interventi di consolidamento locale semplice, implica in realtà una serie semblaggio di elementi non portanti, devono essere progettati e valutati con di valutazioni che non possono esse- demolizione meccanica, smaltimento estrema attenzione. re trascurate, ad esempio in relazione e/o riciclaggio. Durante la fase di de- Dall’analisi dello scheletro edilizio e allo smaltimento delle macerie e delle contaminazione occorre rimuovere della valutazione delle opere neces- possibilità di riutilizzo dei materiali. A tutti quegli elementi realizzati con ma- sarie per il ripristino e il rinforzo degli questo riguardo, la demolizione di fab- teriali tossici, quali prodotti contenenti elementi strutturali, può emergere co- bricati iniziò ad assumere un aspetto amianto, teli bituminosi, etc. La demo- me unica strada percorribile quella del- assai rilevante nell’industria delle co- lizione vera e propria è la fase durante la demolizione. Tale scelta può essere struzioni nella seconda metà del XX la quale la struttura dell’edificio viene Modulo 429 91
CULTURA TECNICA / RICERCA demolita tramite appositi mezzi mec- una tecnica di demolizione tramite e- struzione e demolizione e delle struttu- canici e secondo diverse metodologie. splosivo, gli escavatori sono necessari re di riciclaggio. In questa fase, a seconda della tipologia per la frantumazione controllata delle I rifiuti derivanti dalla demolizione di costruttiva, si generano detriti di tipo parti rimanenti dell’edificio. Pertanto, manufatti in calcestruzzo, che costi- minerale, metallico, etc. Esistono molte a volte, si ricorre ad una demolizione tuiscono la frazione principale di rifiuti tecniche per demolire completamente tramite esplosivi anche solo per ridurre C&D, possono essere riciclati e riutiliz- un edificio. E’ possibile impiegare mac- l’altezza di una struttura. In ogni caso, zati in varie applicazioni. chinari, utilizzare esplosivi oppure una la tendenza odierna è verso una de- Ogni stato europeo ha regolamenti dif- combinazione di diversi sistemi. molizione di tipo selettivo, cioè volta ferenti riguardo i valori limite ed i requi- Alcuni metodi sono più veloci di altri, alla separazione dei rifiuti per frazioni siti tecnici e ambientali per l’utilizzo di alcuni producono meno emissioni o omogenee ed orientata verso il riciclo aggregati riciclati. hanno un livello di controllo più elevato. dei materiali. A tal riguardo, i rifiuti da Facendo riferimento alle norme euro- La maggior parte dei lavori di demoli- costruzione e demolizione (C&D) costi- pee, gli aggregati provenienti da calce- zione oggi viene eseguita tramite esca- tuiscono la maggior quantità di rifiuti struzzo riciclato (RCA) possono essere vatori, che possono essere muniti di nell’Unione Europea, pari a circa un utilizzati nel nuovo calcestruzzo con vari accessori e sono gli strumenti più terzo di tutti i rifiuti prodotti. una percentuale massima di sostituzio- flessibili per la demolizione. Per motivi La corretta gestione dei rifiuti C&D e ne di aggregati grossolani. di sicurezza, l’uso della palla demolitri- dei materiali riciclati (tra cui elementi Gli aggregati riciclati rappresentano ce è limitato, sebbene in alcuni casi sia pericolosi per la salute e l’ambiente) mediamente il 5% dell’utilizzo in Euro- ancora un metodo utilizzato: ad esem- può comportare importanti benefici in pa, con differenze significative tra i vari pio, se lo spessore delle pareti è eleva- termini di sostenibilità e qualità della Paesi. I maggiori utilizzatori sono Paesi to e l’edificio molto alto, gli escavatori vita, ma può anche offrire considerevoli Bassi, Regno Unito, Belgio, Germania, da cantiere con cesoie potrebbero non vantaggi per l’industria delle costruzio- Malta e Svizzera. essere in grado di eseguire una demoli- ni e del riciclaggio grazie all’aumento È importante però sottolineare che l’ag- zione efficiente. della domanda di materiali riciclati C&D gregato è caratterizzato da proprietà Dall’altra parte, soprattutto in Europa, che ne deriva. sempre differenti e che dipendono l’uso di esplosivi non è frequente e si Tuttavia, uno degli ostacoli più comuni dalla qualità del materiale di origine e preferisce solo in pochi casi particolari, per il riciclaggio e il riutilizzo di questi dalle lavorazioni a cui è sottoposto: ad ad esempio nel caso di edifici di grandi rifiuti nell’UE è la mancanza di fiducia esempio, un aggregato più raffinato a- dimensioni e solo se non vi sono altri nella loro qualità, che ne limita la do- vrà delle migliori prestazioni se utilizza- edifici nelle vicinanze. manda, frenando di conseguenza lo to all’interno di un nuovo calcestruzzo, In ogni caso, anche dopo l’utilizzo di sviluppo della gestione dei rifiuti da co- però avrà probabilmente un maggiore Percentuale di aggregato riciclato sul totale dell’utilizzo di calcestruzzo nei principali Paesi europei. Dati da: UEPG Annual Review 2017-2018 92 Modulo 429
STRUTTURE Diagramma di flusso delle fasi valutative delle strutture in calcestruzzo armato incompiute. impatto ambientale durante la fase di costituisce uno strumento utile sia ai • la necessità di adeguamenti struttu- produzione. Valide alternative per il ri- tecnici del settore, ma anche a coloro rali e/o sismici. I due parametri relati- utilizzo degli aggregati provenienti da che non direttamente coinvolti in am- vi alla fattibilità economica e ai vincoli calcestruzzo riciclato possono essere bito edilizio, per poter stabilire se una urbanistici/legislativi, non vengono gli impieghi come materiali di base per struttura incompiuta è o non è recupe- riportati, in quanto sarebbero delle si- elementi a cui non si richiede una ele- rabile. tuazioni limite: da una parte la struttura vata prestazione di resistenza, quali ad Tale matrice è stata organizzata pren- non sarebbe mai recuperabile, mentre esempio camminamenti e muretti per dendo in considerazione cinque para- dall’altra l’esistenza di vincoli porta in recinzioni, oppure, se frantumati, pos- metri: ogni caso al recupero della struttura. sono essere impiegati come sottofondi • l’entità del degrado, indicato come Alcune situazioni intermedie sono di di livellamento (solo se l’aggregato non lieve (meno del 15% della struttura), complessa determinazione: questi ca- contiene contaminanti che possono modesto (meno del 50% della struttu- si limite possono dipendere anche da compromettere la qualità del suolo o ra), o esteso (più del 50% della struttura); altri fattori, come ad esempio l’effettiva delle acque sotterranee). • l’estensione in pianta della struttura necessità del recupero di una specifica Tutti gli aspetti sopra richiamati pos- in esame (inferiore a 1.000 m2, compre- struttura in base alle richieste avanzate sono essere riassunti all’interno di un sa tra 1.000 e 1.500 m2, oppure mag- in merito, oppure situazioni di degrado diagramma di flusso, che comprende giore di 1.500 m2); che interessano solo piccole porzioni tutte le fasi che si rendono necessarie • la reperibilità delle informazioni di del fabbricato ma che sono di signifi- nell’affrontare il tema del riutilizzo di progetto, quali normative di riferimento cativa entità. una struttura edilizia esistente, anche utilizzate nell’anno di realizzazione del- Tutti questi casi saranno da approfon- dal punto di vista economico. Sulla ba- la struttura, disegni tecnici, etc.; dire più nel dettaglio al fine di poter se di questo diagramma logico, è stata • il periodo di esposizione della struttu- definire la più appropriata tipologia di elaborata una matrice decisionale, che ra (se più o meno di dieci anni); intervento. Modulo 429 93
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