Quali sono gli elementi non strutturali di un edificio?

Quali sono gli elementi non strutturali di un edificio?

La definizione che inquadra con maggiore efficacia la categoria degli elementi non strutturali di un edificio viene ripresa da: Reducing the risks of nonstructural earthquake damage – a pratical guide, Federal emergency management agency (FEMA), terza edizione del settembre 1994 più diffusamente conosciuta come FEMA 74.

La parte non strutturale di un edificio include ogni parte dell’edificio e tutto il suo contenuto con l’eccezione della struttura, in altre parole tutto eccetto le colonne, solai, travi, ecc. I componenti non strutturali comuni includono: soffitti, finestre, attrezzature per l’ufficio, computer, inventari immagazzinati su mensole, armadietti per l’archivio, impianto di riscaldamento, ventilazione, impianto aria condizionata, impianto elettrico, mobili, luci, ecc. Elementi non strutturali che solitamente non sono analizzati da ingegneri e non sono descritti nei dettagli da architetti, ingegneri meccanici, ingegneri elettrici o disegnatori di interni e che possono essere acquistati senza la necessità di alcun disegno professionale dai proprietari o dagli inquilini anche dopo la costruzione di un edificio. È da notare che la maggior parte dei componenti strutturali di un edificio tipo sono celati alla vista da materiali non strutturali”.

In realtà di tipo produttivo, commerciale, sperimentale o di gestione delle emergenze, possiamo dire che in spazi relativamente ridotti siamo in presenza di apparecchiature, arredi e prodotti di rilevante valore economico con la presenza di un consistente numero di persone.

Per la maggior parte degli edifici commerciali, le fondazioni e la sovrastruttura incidono approssimativamente per il 20-25% del costo di costruzione originale, mentre gli elementi meccanici, elettrici ed architettonici incidono per il rimanente 75-80%. Il contenuto che appartiene agli occupanti dell’edificio come sezioni mobili, arredamento, archivi, attrezzatura per l’ufficio o medica rappresenta una spesa supplementare significativa. Il danno agli elementi non strutturali contenuti in un edificio può essere costoso, poiché questi componenti incidono enormemente sul costo di costruzione. La perdita delle proprietà contenute è valutata da sola come un terzo della perdita totale causata da un terremoto”.

Alla perdita di apparecchiature, merci o altro (anche per danni indiretti causati da incendi o allagamenti verificatisi per la rottura degli impianti tecnologici) va aggiunto un altro danno economico rilevante: l’interruzione del processo produttivo.

Oltre alle considerazioni sulla protezione della vita e sulla perdita di proprietà, c’è la possibilità supplementare che gli elementi non strutturali danneggiati rendano difficile o impossibile riprendere le funzioni normalmente svolte. Dopo i rischi per la sicurezza della vita, le potenziali interruzioni della produttività o riduzione della stessa dopo il terremoto rappresentano spesso il rischio più grande”.

In attività ad alta specializzazione con elevato valore economico, sia diretto che indiretto, il riferimento cade sulle apparecchiature presenti, spesso ad altissimo valore tecnologico, sulle merci e sull’hardware informatico. Il valore economico indiretto, a volte superiore a quello diretto, è rappresentato dalla perdita di dati o di prodotti che sono riproducibili ad altissimi costi.

Alcune strutture, per ragioni di appartenenza ad uno stesso marchio, utilizzano forniture di arredi e sistemi di impianto similari, per dare una immagine identificabile ovunque, tendendo ad un “family feeling”. Difficilmente tengono conto delle specificità delle realtà territoriali su cui si insediano. Possiamo trovare la stessa tipologia di arredo in regioni con vulnerabilità sismica differenti, senza nessun adeguamento sismo-resistente particolare.

Questo fenomeno è riscontrabile anche nelle sedi periferiche delle strutture pubbliche nazionali. La fornitura di apparecchiature e arredi è di frequente frutto di appalti che non tengono conto delle singole realtà, ma del contesto generale.

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Come è cambiata la normativa sugli elementi non strutturali di un edificio?

L’ente federale per la gestione delle emergenze, FEMA, agenzia governativa degli Stati Uniti d’America del Dipartimento della Sicurezza Interna, negli anni ’90 produsse un documento, il FEMA 74, integrato ed aggiornato negli anni a seguire con varie edizioni, sulla riduzione dei rischi dei danni agli elementi non strutturali a seguito del sisma. Tale strumento ha rappresentato la prima guida pratica sulle cause di danno agli elementi non strutturali con soluzioni semplici e fornendo metodi per ridurre i potenziali rischi.

In Italia un primo strumento sulla vulnerabilità degli elementi non strutturali furono le ATC 51-2, Raccomandazioni congiunte Stati Uniti ed Italia per il Controventamento e l’Ancoraggio dei Componenti Non Strutturali negli Ospedali Italiani, edito dalla Protezione Civile Nazionale nel 2003.

Le Linee guida per il rilevamento della vulnerabilità degli elementi non strutturali nelle scuole del C.S.LL.P., allegate all’Intesa della Conferenza unificata del 28 gennaio 2009 (G.U. n. 33 del 10 febbraio 2009), furono poi un documento guida, predisposto a supporto alle visite di sopralluogo previste dell’Intesa ed alla compilazione della scheda di rilievo.

In seguito al sisma che colpì L’Aquila nel 2009, provocando numerose vittime, il crollo di edifici e danni agli elementi non strutturali, il Dipartimento della Protezione Civile elaborò un importante documento, Le linee guida sulla vulnerabilità degli elementi non strutturali, arredi e impianti, Presidenza del Consiglio dei Ministri, giugno 2009.

Le Linee guida rappresentano ancora oggi una guida sugli effetti del sisma su tali componenti, sui rischi per l’incolumità delle persone colpite e sull’intralcio delle vie di fuga in caso di evacuazione, sia per la messa in sicurezza degli occupanti, sia nell’accesso dei soccorsi.

A tutela degli edifici strategici, furono stilate le Linee di indirizzo per la riduzione della vulnerabilità sismica dell’impiantistica antincendio – Ministero dell’interno, Dipartimento dei Vigili del Fuoco, dicembre 2011, allo scopo di individuare e valutare le problematiche tecniche e di sicurezza relative alla riduzione della vulnerabilità sismica dell’impiantistica antincendio, per garantire l’operatività degli edifici di primo intervento, per evitare condizioni di pericolosità indotte dal sisma.

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Elementi non strutturali di un edificio e NTC 2018

Quale ultimo strumento normativo vigente il decreto 17 gennaio 2018 (Gazzetta Ufficiale 20 febbraio 2018, n. 48, s.o.) – (Ministero delle infrastrutture e dei trasporti – Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”, meglio conosciuto come NTC 2018) e la circolare esplicativa alle NTC 2018 descrivono gli elementi non strutturali in relazione all’influenza che hanno nella risposta della struttura alle sollecitazioni sismiche.

“Per elementi costruttivi non strutturali s’intendono:

  • quelli con rigidezza, resistenza e massa, tali da influenzare in maniera significativa la risposta strutturale;
  • e quelli che, pur non influenzando la risposta strutturale, sono ugualmente significativi ai fini della sicurezza e/o dell’incolumità delle persone;
  • indicazioni utili per la progettazione e l’istallazione antisismica degli impianti, intesi come insieme di impianto vero e proprio, dispositivi di alimentazione dell’impianto, collegamenti tra gli impianti e la struttura principale”.

La norma inoltre distingue tra elementi non strutturali di un edificio costruiti in cantiere e quelli assemblati in cantiere, attribuendo responsabilità ai soggetti che intervengono nella progettazione, nella fornitura e nell’installazione di tali componenti.

Le verifiche degli elementi non strutturali di un edificio e degli impianti si effettuano in termini di funzionamento e stabilità in dipendenza della classe d’uso e devono essere indicate soluzioni atte ad evitare la possibile espulsione, danni, interruzione dell’uso degli impianti, sotto l’azione di sollecitazione sismica.

In caso di sisma, infatti, gli elementi non strutturali di un edificio e i danni agli impianti rappresentano un potenziale rischio per la popolazione. Essi popolano tutti gli edifici: dalla residenza alla grande industria, passando per gli ospedali e per gli edifici pubblici.

Il testo è tratto dal volume La vulnerabilità degli elementi non strutturali di Giovanna Francesca Rettore.

Continua a leggere dal volume:

La vulnerabilità degli elementi non strutturali

La vulnerabilità degli elementi non strutturali

Giovanna Francesca Rettore, 2019, Maggioli Editore
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