ANTISISMICA DEGLI IMPIANTI: UNA SFIDA PER LA CONTINUITÀ OPERATIVA DELLE ATTIVITÀ E DEI SERVIZI

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1 Convegno ASSITAL Appalti, Qualificazione delle imprese e Antisismica ANTISISMICA DEGLI IMPIANTI: UNA SFIDA PER LA CONTINUITÀ OPERATIVA DELLE ATTIVITÀ E DEI SERVIZI Stefano Grimaz Laboratorio di Sicurezza e protezione intersettoriale - SPRINT-Lab Dipartimento Politecnico di Ingegneria e Architettura Università degli Studi di Udine Villa Manin di Passariano 15 giugno 2016

2 UNA PRIMA DOMANDA... LA FUNZIONALITÀ. in caso di terremoto: CONTINUITÀ OPERATIVA DELLE ATTIVITÀ E DEI SERVIZI?.

3 PER INIZIARE.. L AQUILA INSEGNA TERREMOTO L AQUILA. UN ESEMPIO CONCRETO OSPEDALE SAN SALVATORE L AQUILA 6 aprile 2009 L Aquila M W 6.3

4 ELEMENTI NON STRUTTURALI.. L AQUILA INSEGNA. ALL INTERNO Centro operativo Poste Italiane

5 LA RISPOSTA DELLE STRUTTURE. UN ESEMPIO CONCRETO TERREMOTO EMILIA CAPANNONI INDUSTRIALI 20 e 29 maggio 2012 Pianura padana emiliana M W 5,8

6 LE SCAFFALATURE E LA CONTINUITÀ DELLE ATTIVITÀ L EMILIA INSEGNA INDUSTRIE SETTORE BIOMEDICALE INDUSTRIE SETTORE AGROALIMENTARE

7 IL CONTENUTO «COME CARICO». E IL CONTENITORE L EMILIA INSEGNA ACETO BALSAMICO BIOMEDICALI GRANA PADANO

8 RIVESTIMENTI E FUNZIONALITÀ L EMILIA INSEGNA OSPEDALE DI MIRANDOLA (MO)

9 SICUREZZA SUI LUOGHI DI LAVORO LA NORMATIVA D.Lgs. 81/08 ALLEGATO IV - REQUISITI DEI LUOGHI DI LAVORO 1. AMBIENTI DI LAVORO 1.1 Stabilità e solidità Gli edifici che ospitano i luoghi di lavoro o qualunque altra opera e struttura presente nel luogo di lavoro devono essere stabili e possedere una solidità che corrisponda al loro tipo d'impiego ed alle caratteristiche ambientali. Opere e strutture: Strutture Impianti Elementi non strutturali Scaffalature Ecc, Impiego: carichi di esercizio Caratteristiche ambientali: eventi avversi: vento incendio terremoto..

10 SICUREZZA SISMICA LA NORMATIVA in zona sismica gli edifici che ospitano i luoghi di lavoro o qualunque altra opera e struttura presente nel luogo di lavoro devono essere stabili e possedere una solidità che corrisponda al loro tipo d'impiego NTC 2008

11 OBIETTIVO DICHIARATO E REALTÀ MA NON ERANO STRUTTURE STRATEGICHE? e, quindi, come tali avrebbero dovuto garantire il mantenimento della loro funzionalità oltre che la sicurezza degli occupanti (e passanti) Verrebbe subito da dire: Le strutture non erano state adeguate antisismicamente! L adeguamento sismico delle sole strutture non è sufficiente!

12 LA SECONDA DOMANDA.. RUOLO DEGLI IMPIANTI? IMPIANTI E CONTINUITÀ DELLE ATTIVITÀ E DEI SERVIZI.

13 IMPIANTI DI SERVIZIO DANNI SISMICI EVIDENZE DI EFFETTI DOVUTI ALL INTERAZIONE TRA ELEMENTI DANNO ASSOCIATO ALLE INTERAZIONI TRA ELEMENTI NON STRUTTURALI

14 IMPIANTI TECNOLOGICI DANNI SISMICI 10cm 20cm 4 cm DISLOCAZIONI DEFORMAZIONI INDOTTE 5 cm PERDITE DI TENUTA - RILASCI

15 DANNI AGLI IMPIANTI. TUBAZIONI CRITICITÀ ATTRAVERSAMENTI CRITICITÀ INTERAZIONE TRA TUBAZIONI

16 IMPIANTI ANTINCENDIO DANNI SISMICI GLI IMPIANTI SONO FORTEMENTE INTERCONNESSI CON ALTRI ELEMENTI STRUTTURALI E NON STRUTTURALI DANNO ASSOCIATO ALLE INTERAZIONI TRA ELEMENTI NON STRUTTURALI

17 IMPIANTI ANTINCENDIO DANNI SISMICI EFFETTI COLLATERALI SURRISCALDAMENTO PER FUNZIONAMENTO A VUOTO

18 IMPIANTI ANTINCENDIO E SISMA CRITICITÀ TIPICHE Equipaggiamento o componente Generatori di emergenza Pompe antincendio Riserve idriche Tubazioni Tipologia di danneggiamento o criticità rottura degli smorzatori delle vibrazioni rottura delle alimentazioni di combustibile, di segnale, di elettricità rottura dei condotti di evacuazione rottura degli ancoraggio al basamento disallineamento tra pompa e motore rottura delle tubazioni rottura della vasca di contenimento rottura delle tubazioni rotture o perdite di tenuta

19 EFFETTI DEL SISMA SUGLI IMPIANTI DANNI RICORRENTI TIPOLOGIE DI DANNO SISMICO RICORRENTE COMPONENTI NON STRUTTURALI IMPIANTISTICI DISLOCAZIONI ROTTURE RILASCI CROLLI INDOTTI ELEMENTI NON STRUTTURALI INTERAGENTI criticità da interazione ELEMENTI STRUTTURALI IMPIANTI ELEMENTI NON STRUTTURALI

20 NORMATIVA ANTISISMCIA IMPIANTI DM 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le costruzioni

21 SICUREZZA SISMICA DEGLI IMPIANTI LINEE DI INDIRIZZO DEL M.I. LA SICUREZZA SISMICA DEGLI IMPIANTI ANTINCENDIO TERREMOTO persone, attività strategiche, attività economiche ambiente, patrimonio culturale INCENDIO OSSERVAZIONI SUL CAMPO Terremoto dell Aquila 2009 Università di Udine coordinamento scientifico gruppo di lavoro LINEE DI INDIRIZZO PER LA RIDUZIONE DELLA VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI IMPIANTI ANTINCENDIO STRUMENTO PER LA LETTURA E VALUTAZIONE DELL ESISTENTE E LA RICERCA DELLE SOLUZIONI PER SODDISFARE I REQUISITI DI SICUREZZA emanata con Lettera-Circolare M.I. n.4621 del 16 aprile 2012

22 Criticità legate al lay-out distributivo REQUISITI DI SICUREZZA SISMICA IMPIANTI ANTINCENDIO Requisiti minimi di sicurezza sismica per garantire, a seconda delle esigenze: - incolumità delle persone - mantenimento funzionalità o pronto ripristino post-sisma - evitare situazioni di pericolo Requisiti di sicurezza sismica sigla descrizione obiettivo specifico S Mantenimento stabilità non generare situazioni di pericolo per le persone F Mantenimento funzionalità non determinare compromissioni di servizio R Pronta ripristinabilità consentire il ripristino delle funzioni nel breve periodo D Assenza di perdite di fluidi non generare situazioni di difficoltà o disagio nell evacuazione per rilascio di sostanze o per caduta di elementi C Assenza di perdite di fluidi pericolosi non generare situazioni critiche per rilascio di sostanze pericolose

23 RICHIAMO AI PRINCIPI AZIONE SISMICA AZIONE Forze inerziali indotte dal moto del suolo Spostamenti relativi A x3 A x2 UBICAZIONE E MODALITÀ DI INSTALLAZIONE DEL COMPONENTE GIOCANO UN RUOLO DETERMINANTE NELLA DEFINIZIONE DELL AZIONE A xg A x1 M M M K,c K,c M accoppiamento amplificazioni dinamiche moti relativi PROBLEMA DINAMICO F = M x a risonanza

24 CRITICITÀ IN CASO DI SISMA INSTALLAZIONE Pendini Oscillazioni trasversali longitudinali e per inflessione Appoggio su rulli Fuoriuscita dalla sede e caduta Appoggio per attrito Scorrimento spostamento dalla sede ADEGUATA SCELTA E COORETTO DIMENSIONAMENTO DEI DISPOSITIVI DI VINCOLO

25 Criticità legate al lay-out distributivo CONTROVENTI PUNTI CRITICI E TIPOLOGIE PUNTI CRITICI CONNESSIONE TUBAZIONE-STAFFA ELEMENTI DI SOSTEGNO ANCORAGGIO ALLA STRUTTURA verticale longitudinale trasversale 4 vie PUNTI DI ATTENZIONE POSIZIONAMENTO CONTROVENTI TIPOLOGIA CONTROVENTI SISTEMI/MODALITÀ DI ANCORAGGIO

26 Criticità legate al lay-out distributivo CONTROVENTI CRITERI POSIZIONAMENTO Se il disassamento è inferiore a s/16 può essere considerato come tratta lineare tratta disassamento Controventi laterali alle estremità della tratta DEFINIZIONE DI TRATTA LINEARE CONTROVENTATURE LATERALI MINIME IN TRATTA Interasse massimo CONTROVENTATURE LATERALI AGGIUNTIVE max 60cm tratta distanza controventi longitudinali CONTROVENTATURE LONGITUDINALI IN UNA TRATTA max 60cm Ancoraggio trasversale alla fine della tratta orizzontale Maggiore di S/2 Ancoraggi nelle TRATTE CORTE Minore di S/2 Se l apparecchiatura non è montata in modo rigido e la tubazione non è controventata prevedere una connessione flessibile Ancoraggi nei PUNTI TERMINALI H Se H>S/2 ancorarlo al suolo IMPEDIRE DEFORMAZIONI INDOTTE DA MOTI RELATIVI

27 Criticità legate al lay-out distributivo CRITICITÀ IN CASO DI SISMA LAY OUT DISTRIBUTIVO CRITERI DI PROGETTAZIONE ANTISISMICA INTEGRATA PROGETTAZIONE STRUTTURALE giunto sismico GIUNTO SISMICO ELIMINARE O LIMITARE LE CRITICITÀ LEGATE ALLA CONFIGURAZIONE STRUTTURALE - REGOLARIZZAZIONE - INTRODUZIONE GIUNTI SISMICI!! PROGETTAZIONE IMPIANTISTICA!!! ELIMINARE O LIMITARE LE CRITICITÀ LEGATE AL LAY-OUT IMPIANTISTISCO - RIDUZIONE DEL NUMERO DI ATTRAVERSAMENTI (1 2, 3 o 4) - POSIZIONAMENTO DEI PUNTI DI ATTRAVERSAMENTO E DELLE ATTREZZATURE PESANTI IL PIÙ IN BASSO POSSIBILE (1 e 2 3 o 4)

28 LA TERZA DOMANDA... QUINDI?. COME AFFRONTARE IL PROBLEMA.. ADEGUAMENTO SISMICO E FUNZIONALITÀ

29 IL COME. L ADEGUAMENTO VERIFICHE DI SICUREZZA STRUTTURALE CONTROLLO DI CORRETTA REALIZZAZIONE

30 UNA TERZA DOMANDA... NON STRUTTURALE. PER RIDURRE IL RISCHIO SISMICO.. L ADEGUAMENTO STRUTTURALE È SUFFICIENTE? L ESPERIENZA INSEGNA.

31 IMPIANTI E STRUTTURA IN CASO DI TERREMOTO L EMILIA INSEGNA Foto: Carlo Bevini International Papaer Italia

34 GLI IMPIANTI E TERREMOTO. INCENDI E FUGHE DI GAS L AQUILA ED EMILIA INSEGNANO

35 IL CONTENUTO. MODALITÀ DI STOCCAGGIO L EMILIA INSEGNA

36 IMPIANTI COME CARICO. E TERREMOTO L EMILIA INSEGNA PANNELLI FOTOVOLTAICI

37 I LIVELLI DI IMPATTO DIRETTI E INDIRETTI RISCHIO SISMICO I LIVELLI DI IMPATTO (PERDITE) I LIVELLO DANNO FISICO VITE UMANE II LIVELLO DANNO FUNZIONALE III LIVELLO DANNO ECONOMICO DANNO SOCIALE COLLATERALI RESPONSABILITÀ IN SEDE GIUDIZIARIA

38 DANNO ATTESO (RISCHIO). VALORE ESPOSTO VALUTAZIONI IN TERMINI ECONOMICI VALORE ESPOSTO NEGLI EDIFICI (Miranda 2003)

39 PERDITE ECONOMICHE. LA SITUAZIONE ITALIANA QUANDO OLTRE ALLE CASE VENGONO DANNEGGIATI I DISTRETTI PRODUTTIVI IL FERMO PRODUZIONE È LEGATO ANCHE AI DANNI DA ELEMENTI NON STRUTTURALI E IMPIANTI

40 UNA RIFLESSIONE NECESSARIA SUGLI IMPATTI ECONOMICI RIDURRE IL RISCHIO NON SOLO PER AUMENTARE LA SICUREZZA DELLE PERSONE MA ANCHE PER LIMITARE LE PERDITE IN CASO DI TERREMOTO MANTENERE LA FUNZIONALITÀ DI ATTIVITÀ E SERVIZI ESSENZIALI

41 INTERVENTI & INTERVENTI E LA SICUREZZA SISMICA? RISTRUTTURAZIONI AMMODERNAMENTI RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE ADEGUAMENTI ANTINCENDIO SPESSO UTILIZZANO FINANZIAMENTI PER INTERVENTI DI MESSA IN SICUREZZA

42 ELEMENTI NON STRUTTURALI L AQUILA ED EMILIA INSEGNANO VECCHI E NUOVI EDIFICI NON RISTRUTTURATI EDIFICI RIQUALIFICATI

43 UNA PRIMA CONSIDERAZIONE... DI METODO. PER RIDURRE IL RISCHIO SISMICO.. SAREBBE OPPORTUNO SEGUIRE UN APPROCCIO INTEGRATO E CONTESTUALIZZATO INTEGRATO: QUANDO INTERVENGO IN ZONA SISMICA, L INTERVENTO DOVREBBE TENERE CONTO DEI VARI PROBLEMI DI SICUREZZA IN CASO DI TERREMOTO CONSTESTUALIZZATO: L INTERVENTO DOVREBBE CONCRETIZZARSI IN CIÒ CHE EFFETTIVAMENTE SERVE PER LA SICUREZZA IN CASO DI TERREMOTO NELLO SPECIFICO CASO IN ESAME

44 LA METAFORA CONCLUSIVA LA CATENA DI SICUREZZA OBIETTIVO SICUREZZA Sicurezza elementi non strutturali e impianti Sicurezza strutturale LA SICUREZZA RICHIEDE DI: costruire una catena della sicurezza LA SICUREZZA DIPENDE: dall anello più debole NON HA SENSO: irrobustire in modo autonomo e indefinito i singoli anelli Sicurezza gestionale SICUREZZA?? BISOGNA PUNTARE: ad un aumento della resistenza della catena. Ciò richiede una visione d insieme sull obiettivo funzionale (e non settoriale). È IMPORTANTE CONSIDERARE TUTTI GLI ANELLI DELLA CATENA E GARANTIRE UN BUON COLLEGAMENTO TRA LORO APPROCCIO INTEGRATO E CONTESTUALIZZATO

45 GRAZIE PER L ATTENZIONE