dei balconi, prospetti, pianta del piano terreno, sezioni longitudinale e trasversale.
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UN LESSICO INGOMBRANTE: definizioni e significato specifico
Premessa
Ai fini di una comprensione attenta circa le problematiche inerenti ai temi finora descritti, si è pensato di inserire nella tesi di ricerca, uno schedario esemplificato di definizioni ed immagini. Lo stesso è stato pensato e costruito (anche graficamente) per poter essere estrapolato e letto anche separatamente qualora si ritenesse opportuno.
Inevitabile, non evidenziare ciò che può essere utile al fine di migliorare la lettura delle relazioni tra comportamento sismico e configurazione architettonica, attraverso l’esplicazione di un lessico tecnico (a volte fin troppo) che favorisce la comprensione di tale relazione.
Scheda
costituisce però solo una delle componenti del più ampio concetto di rischio sismico, che si può considerare infatti come il risultato del prodotto di vulnerabilità, esposizione e pericolosità:
a) Rischio Sismico = Pericolosità * Esposizione * Vulnerabilità2
Dallo studio delle ricerche sul tema, pubblicate a partire dagli anni settanta, emergono molteplici e spesso complementari definizioni di tali concetti. In termini di mero utilizzo il “Rischio sismico è definibile come la possibilità di perdita di proprietà o di funzionalità degli edifici e delle strutture in genere a causa di un terremoto”, o in termini economico- sociali come “la probabilità che le conseguenze degli effetti di un certo terremoto sul piano economico e sociale superino, in un certo intervallo di tempo, una determinata soglia”3. In particolare
in questa seconda definizione il rischio sismico è espresso in funzione di una soglia ammissibile del possibile danno e dunque si può anche esprime come il prodotto tra la probabilità che si verifichi il sisma di riferimento nell’arco di tempo considerato (Pi /T) e il danno generato (D)4:
b) R= Pi /T *D
La prima componente del rischio sismico presente nella prima equazione è la Pericolosità, definita come “la probabilità che si verifichi in un dato luogo, o entro una data area, e entro un certo periodo di tempo un terremoto capace di causare danni”5. Questa componente
1 Indelicato D.; Valutazione e riduzione della vulnerabilità sismica degli aggregati edilizi nei centri storici :Il caso di Villa Sant’Angelo (CT) 2010
2 Barazza F., Carniel R., Del Pin E.,Di Cecca M., Grimaz S., Martini F.,Manarolla I., Riuscetti M., Progetto Rischio Sismico, gruppo di Ricerca in Sismologia applicata, Università di Udine, Dipartimento di Georisorse e Territorio, www.dgt.uniud.it/seismol/rischio/prs.html, 2009
3 Petrini V., La proposta di riclassificazione sismica del territorio nazione nel Progetto finalizzato Geodinamica del CNR, relazione al corso organizzato dalla regione Emilia Romagna sulla prevenzione dei danni da terremoto, Bologna 1983
4 Di Sopra L., Palandra C., a cura di, “La vulnerabilità sistemica come dimensione generatrice del rischio. Un approccio di scienza del territorio”, in Teoria della vulnerabilità. Introduzione multidisciplinare, F. Angeli, Milano, 1984
5 Barazza F., Carniel R., Del Pin E., Di Cecca M., Grimaz S., Martini F., Ma narolla I., Riuscetti M., Progetto Rischio Sismico, op.cit.
Fig. 1 - Mappa del rischio sismico in Europa Fonte: INGV
si riferisce quindi esclusivamente alla descrizione del fenomeno sismico, come meglio esplicitato nella definizione di French S.P., Isaacson M.S. (1984), in cui per seismic hazard si intende “l’insieme di eventi naturali di tipo geologico e geofisico risultanti da una attività sismica (scosse, liquefazioni, movimento del suolo, frane, ecc …) senza alcun riguardo per l’attività umana”6. In questa definizione si
escludono chiaramente tutte le conseguenze che l’evento genera sulla vita umana concentrandosi invece sull’analisi dell’evento sismico in se e valutando la pericolosità solo in relazione agli effetti naturali generati. A questo proposito, in letteratura, si distingue tra pericolosità in diretta ed indotta. La pericolosità sismica diretta riguarda “l’evento di natura sismica e le sue caratteristiche (magnitudo, intensità e tipo di scossa, accelerazione delle onde sismiche, tipo di sorgente ecc …)”, mentre la pericolosità sismica indotta è “la serie di eventi di natura geologica che possono essere innescati per effetto della scossa sismica, quale ad esempio, maremoti, frane e smottamenti, fenomeni di liquefazione dei terreni ecc …”7. Anche nella distinzione
tra pericolosità diretta e indotta dunque si fa riferimento esclusivo alle geofisiche caratteristiche. Il secondo termine dell’equazione del rischio a) è l’Esposizione, cioè “la quantità di oggetti soggetti al rischio sismico”8, o anche “la dislocazione, consistenza, qualità
e valore dei beni e delle attività presenti sul territorio che possono essere influenzate direttamente o indirettamente dall’evento sismico (insediamenti, edifici, attività economiche e produttive, infrastrutture, densità di popolazione)”9.
Questa componente riguarda dunque i soggetti che possono essere danneggiati, in vario modo, dal terremoto, le cui caratteristiche fisiche sono definite invece dal parametro pericolosità. Come si deduce dalle precedenti definizioni lo studio degli effetti del sisma parte dallo studio della natura stessa dell’evento e dunque la disciplina si fonda su conoscenze di tipo geologico e geofisico. Tale quadro culturale costituisce il fondamento teorico su cui discipline differenti hanno nel tempo elaborato le loro teorie sul tema della sicurezza sismica. In particolare l’aspetto della vulnerabilità sismica degli edifici viene studiato con la finalità di comprendere quali elementi sono in grado di influenzare la reazione del costruito all’azione sismica stabilendo una correlazione tra la causa (terremoto) e l’effetto (danno) che esso produce sugli edifici interessati. Per questo motivo diverse sono state le definizioni date al concetto di vulnerabilità sismica.
In generale la vulnerabilità sismica è riferita alla possibilità di
6 French S.P., Isaacson M.S., “Applying Earthquake Risk Analysis to Land Use”, in Journal of American Planning Association,n.4, 1984
7 UNDRO (United Nations Disaster Relief Office), National Disasters and Vulnerability Analysis, New York, 1979
8 Petrini V., La proposta di riclassificazione sismica del territorio nazione nel Progetto finalizzato Geodinamica del CNR, op.cit
9 Barazza F., Carniel R., Del Pin E., Di Cecca M., Grimaz S., Martini F., Manarolla I., Riuscetti M., Progetto Rischio Sismico, op.cit.
danneggiamento dell’elemento, sia esso un organismo urbano, un edificio o un componente costitutivo di quest’ultimo. Possiamo raggruppare le definizioni di vulnerabilità rintracciate in letteratura in tre categorie in funzione del tipo di valutazione che forniscono: • Definizioni basate sul concetto di danneggiamento o riduzione
della funzionalità dell’elemento:
La “vulnerabilità è la suscettibilità al danneggiamento di ciascun oggetto esposto al rischio”10. La “vulnerabilità consiste nella
predisposizione da parte di persone, beni o attività a subire danni o modificazioni a causa del verificarsi di un terremoto. Tali danni possono indurre alla momentanea riduzione di efficienza da parte di questi elementi o anche ad una totale irrecuperabilità”11. La relazione
fra causa ed effetto insita nel concetto di vulnerabilità è bene espressa nella definizione fornita da Sandi H.(1986): “La vulnerabilità sismica di un edificio è un suo carattere comportamentale descritto attraverso una legge causa-effetto in cui la causa è il terremoto e l’effetto è il danno”12. “La vulnerabilità sismica in termini generici è la sensibilità
della costruzione alle azioni sismiche, ovvero la sua propensione a subire danni per effetto di un dato terremoto”13. Danni che appunto
sono direttamente proporzionali alla vulnerabilità e dipendono da numerosi parametri rintracciabili sia nella natura stessa dell’edificio (e dunque nelle caratteristiche degli elementi e dei materiali di cui è realizzato) che nell’interrelazione tra gli edifici nell’aggregato. • Definizioni basate sulla quantificazione numerica:
“Per vulnerabilità si intende una misura di probabilità oggettiva per una assegnata popolazione di edifici soggetti agli effetti di un terremoto di intensità prefissata”14. Qui si sottolinea l’aspetto che si
ritiene essere oggettivo della misura della vulnerabilità introducendo la necessità di quantificazione. “La vulnerabilità è la grandezza 10 Petrini V., La proposta di riclassificazione sismica del territorio nazione
nel Progetto finalizzato Geodinamica del CNR, op.cit.
11 Barazza F., Carniel R., Del Pin E., Di Cecca M., Grimaz S., Martini F., Manarolla I., Riuscetti M., Progetto Rischio Sismico, op.cit.
12 Sandi H., “Vulnerability and Risk analysis for individual structures and systems”, in Proceedings of 8° European Conference on Earthquake
Engineering (ECEE), Lisbon, 1986
13 Gavarini C., “Rischio sismico e danneggiamento”, in Atti del 5° Convegno “L’ingegneria sismica in Italia” Palermo 1991
14 Bernardini A., “Finalità, definizione e misura della vulnerabilità sismica di singoli edifici e di tipologie murarie. Problemi di coerenza tra osservazioni e previsioni”, Rapporto al seminario GNDT sulla vulnerabilità edilizia murari, Roma, 1996
numerica atta a consentire la previsione del danno in funzione della sismicità del sito” . Anche in questa definizione si mette in relazione
la vulnerabilità al danno che il terremoto può comportare ma con riferimento alle caratteristiche naturali dell’area su cui esso ricade, ed esprimendo la vulnerabilità come un dato attraverso cui prevedere tale danno. “Vulnerability is the degree of loss to a given element at
risk, or set of such elements, resulting from an earthquake of a given magnitude or intensity, which is usually expressed on a scale from O (no damage) to 10 (total loss)”15.
La misura della vulnerabilità viene qui espressa attraverso una scala crescente discreta a cui si associa un “grado di perdita” di comportamento a un valore numerico. “Vulnerability is the degree of loss to a given element of risk resulting from the occurrence of a natural phenomenon of a given magnitude”16.
• Definizioni che associano la propensione al danno all’intensità del terremoto
“Vulnerability is the distribution of damage and/or loss resulting from seismic action”17.“Vulnerability is the proneness to damage or loss
of a BS in relation to a single seismic event. It Is useful to consider a primary vulnerability (V’) referring to the distribution of damage degree, conditional upon the magnitude of action, and a secondary vulnerability (V’’) referring to the distribution of loss conditional upon the damage degree undergone by a BS dealt with. The convolution of V’ and V’’ will give the Summary Vulnerability (VS)”18.
Alcune delle precedenti definizioni, utilizzando il termine degree (grado), sottintendono un’accezione quantitativa e misurabile della vulnerabilità. La vulnerabilità, in tal caso, è misurata a posteriori dal danno fisico (damage) o più in generale dalle perdite (losses). Altre definizioni forniscono, invece, una descrizione qualitativa della vulnerabilità sismica come propensione al danneggiamento del sistema edificato. Il termine propensione sottintende la necessità di far riferimento alle caratteristiche intrinseche del sistema ed alle sue relazioni con il contesto per descriverne la vulnerabilità, riconoscendo la distinzione e l’autonomia di quest’ultima rispetto al danno19. Da
15 Haresh C. Shah Chairman, “Terms for Probabilistic Seismic-Risk and Hazard Analysis”, EERI Committee on Seismic Risk, Earthquake Spectra, VoI. 1, N. 1, November 1984
16 UNIDO, Natural Disaster and Vulnerability Analysis, Report of Expert Group Meeting, Geneva, 1979
17 UNDP/UNESCO Project RER/79/015, “Building Construction Under Seismic Conditions in the Balkan Region”, VoI. 4, Damage Evaluation and Strength Assessment of Buildings Under Seismic Conditions”. Appendix D in Sandi, H. Analytical Treatment of Seismic Risk, UMIDO, Vienna,1985
18 Sandi H., Dolce M., Coburn A.W., Goschy B., “EAEE/WG on
Vulnerability and Risk Analysis”, Report to the IX ECEE, Proc. IX ECEE, Mosca, 1990
tutte le definizioni emerge il rapporto di causa - effetto tra il terremoto e il danno da esso generato, il quale varia proprio in funzione della maggiore o minore propensione al danneggiamento, cioè in funzione della vulnerabilità. Visto che il comportamento al sisma dell’edificio è una variabile che dipende dalle sue caratteristiche intrinseche, oltre che da numerosi fattori esterni, il danno sismico D può essere espresso come il prodotto tra l’azione sismica A e la vulnerabilità sismica V:
c) D = A * V
Ciò esprime in maniera sintetica proprio la suscettibilità al danneggiamento dell’edificio secondo il legame causa- effetto: cioè il danno è tanto maggiore quanto maggiore è la vulnerabilità dell’edificio e l’intensità dell’azione sismica cui è soggetto. Tale vincolo non è comunque di tipo lineare, poiché i diversi fattori che intervengono nella definizione della vulnerabilità non agiscono allo stesso modo in situazioni differenti, segno della estrema complessità della situazione al contorno. Per ottenere una misura quantitativa della vulnerabilità, secondo quando espresso nelle definizioni che parlano di grado, essa deve essere espressa da un numero; sono quindi necessari almeno due parametri: l’azione sismica e il danno. Per il parametro dell’azione sismica, una scelta immediata è quella dell’intensità macrosismica I che presenta come vantaggio fondamentale la grande disponibilità di dati forniti dalla sismicità storica. Anche se questo permette statistiche basate su un grande numero di tipologie edilizie, non è possibile utilizzare l’intensità macrosismica come dato di ingresso per la stima del danno usando l’analisi strutturale. Un’altra possibile scelta è ricercare un parametro direttamente connesso al movimento del suolo in un determinato luogo; utilizzando ad esempio l’accelerazione di picco al suolo si ha un minore supporto di dati perché il numero di terremoti recenti per cui sono disponibili registrazioni strumentali unitamente ad una stima dei danni provocati è molto limitato, anche se come si vedrà in seguito, tale indirizzo è quello preferito dalla comunità scientifica europea. La scelta del parametro rappresentativo del danno presenta maggiori problemi. Alcune proposte includono stime economiche dei costi di ricostruzione rispetto ai costi di edificazione di un nuovo edificio similare; oppure valori discreti corrispondenti ad arbitrari stati di danneggiamento - leggero, medio, grave - in un approccio simile alle scale di intensità macrosismica. Questo per dire che la misura quantitativa della vulnerabilità di un edificio o di un sistema di edifici può essere intesa solo a fini di indirizzo generale delle scelte di intervento e non fornisce dei risultati univocamente ammissibili.
19 Per queste definizioni si vedano anche: Aa Vv, Manuale per la
riabilitazione e la ricostruzione post sismica degli edifici, Regione Umbria, Dei, Roma, 1999; Fabietti W., Vulnerabilità e trasformazione dello spazio urbano, Alinea, Firenze, 1999; Cremonini I., Rischio sismico e
pianificazione nei centri storici, Alinea, Firenze, 1994; Bramerini F., Di Pasquale G., Orsini G., Pugliese A., Romeo R., Sabetta F., Rischio sismico del territorio italiano. Proposta di una metodologia e risultati preliminari, Rapporto tecnico interno SSN, Roma, 1995