Il rischio sismico è spesso associato "semplicemente" agli edifici che ospitano gli impianti di refrigerazione, ma, in realtà, anche per i nostri impianti vi sono delle regole da rispettare.

L'Italia è sempre stata interessata da terremoti che hanno causato numerose vittime e ingenti danni al patrimonio edilizio, impiantistico e artistico. Le aree a elevato rischio sismico sono circa il 44% della superficie nazionale (131’000 kmq) e mediamente ogni 15 anni si manifesta un terremoto di magnitudo superiore a 6.3 Le scosse sismiche più recenti hanno però sensibilizzato il mondo dell’ingegneria e ciò ha consentito sostanziali passi avanti nella progettazione strutturale.

La mappatura sismica del territorio, in cui sono indicate le aree di pari rischio sismico, rappresentate dall’accelerazione di picco al suolo previsto, consente di poter disporre di uno strumento utile per la valutazione delle forze sismiche agenti sulle costruzioni e di conseguenza sugli impianti.

Nuove norme europee e leggi nazionali sono oggi disponibili quali strumenti a disposizione per la progettazione di nuove costruzioni e per il recupero degli edifici esistenti, ed anche per la presa in considerazione della progettazione dell’integrazione edificio/impianto. Una progettazione che deve avere come obiettivo la stabilità delle strutture.

Ed infatti, anche le nostre norme (EN378-2) ci indicano che "i supporti e i basamenti dei sistemi di refrigerazione installati in aree con un possibile rischio sismico o terremoti dovranno avere una resistenza sufficiente capace di sopportare le accelerazioni che provocano".

Una delle cose più importanti, relativamente agli impianti, è che essi siano in grado di garantire l’operatività durante e dopo l’evento sismico. Per fare ciò ci si deve affidare alla tenuta di elementi chiamati non strutturali. Infatti, garantita la stabilità delle strutture, sarà compito di staffaggi, ancoraggi, supporti, etc. rendere possibile quella continuità operativa. 

Già questo ci da le indicazioni utili per far si che nel preventivo dell'impianto si prendano in adeguata considerazione l'utilizzo di un’attenta progettazione e materiali adeguati che riduca alla fonte le possibili criticità studiando l’interazione tra struttura “principale” e gli impianti.

Siccome nelle ultime norme tecniche di costruzione NTC (23 marzo 2018) vi è un chiaro focus sugli staffaggi, quali elementi di collegamento tra impianti e struttura, vi è certamente una maggior attenzione verso la progettazione di quegli elementi non strutturali. La progettazione antisismica diventa sempre più stringente, e occorre considerare le forze sismiche anche per gli impianti.

Quando si guarda ai danni di un terremoto, infatti, la maggior parte dei costi di riparazione dopo un evento sismico sono collegati a i costi indiretti derivanti dal collasso di elementi non strutturali.

Nelle nuove NTC, poi, sono oggi identificati chiaramente i responsabili in caso di danno: il produttore dell'impianto vero e proprio (per la progettazione dell’impianto), l'installatore per la progettazione antisismica degli elementi di alimentazione e collegamento e del progettista delle strutture per gli elementi dove si ancorano gli impianti.

Facciamo presente che per quel che ci riguarda, molto spesso il "fabbricante" dell'impianto di refrigerazione, che marca CE lo stesso, assomma a se' la figura di produttore ed installatore. 

Ma quale e' l'impatto economico dell'adozione degli staffaggi anti sismici? Una ricerca condotta in collaborazione con l’Università di Roma La Sapienza avente come obiettivo la definizione dell’impatto del costo dello staffaggio sismico sui costi totali per un edificio commerciale di 2 piani di 22000 m2, ha mostrato che si passa da un'incidenza del 2% al 3% sul costo totale degli impianti, che si manifesta come lo 0,9% (rispetto allo 0,7%) sul costo totale dell'opera inclusiva dei costi civili. 

Iniziamo dunque col considerare che qualsiasi struttura di supporto per essere certificata come “sismo-resistente”, deve essere verificata da un tecnico abilitato in base alle specifiche caratteristiche di installazione. NON ESISTONO PROFILATI O STAFFE ANTISISMICHE, bensì la Normativa Tecnica introduce dei metodi di progettazione e d’installazione che rendono i “tipici” conformi.

Sono pochissimi in Italia gli edifici, anche di nuova costruzione, in cui l’attività progettuale inerente gli impianti è stata applicata in modo omogeneo e puntuale e le imprese impiantistiche non seguono prassi progettuali consolidate.

I fattori da considerare nella progettazione sono:

Pericolosità: In molti casi sono gli impianti stessi la causa di danni anche mortali alle persone (per esempio il crollo di strutture di sostegno quali passerelle, cavi o tubazioni che investono gli operai di una fabbrica).

Fragilità: Gli elementi non strutturali hanno in genere un comportamento più fragile delle strutture in cui sono inseriti per cui subiscono danni maggiori. In molti casi i danni registrati dagli elementi non strutturali, fra cui gli impianti, hanno determinato l’inagibilità di molti edifici, anche quando le strutture erano rimaste integre.

Perdita economica: La maggior parte degli edifici è costituita da elementi non strutturali il cui ripristino non solo può risultare molto costoso (per esempio il ripristino di una linea elettrica che serve gli impianti di un supermercato), ma il danneggiamento può rendere la struttura inutilizzabile per un periodo di tempo che può variare da alcune settimane a diversi mesi (fuoriuscita incontrollata di gas che provoca incendio e danneggiamento di apparecchiature).

Le tematiche progettuali che devono dunque essere prese in considerazione già in fase preliminare sono:

1. Gli aspetti di natura “statica”, vale a dire la resistenza che le installazioni impiantistiche devono offrire all’azione del sisma senza che collassino o che si danneggino irreversibilmente.
2. Gli aspetti di “flessibilità”, che le reti impiantistiche devono garantire in corrispondenza dei giunti sismici.

COME REALIZZARE QUALITATIVAMENTE UN FISSAGGIO IN ZONA SISMICA

Gli elementi di fissaggio che sostengono i diversi componenti impiantistici devono essere progettati seguendo le stesse regole adottate per gli elementi strutturali. Gli impianti, a loro volta, debbono essere collegati alla struttura attraverso dispositivi di vincolo rigidi o flessibili. La tecnica ha definito delle strutture tipiche di salvaguardia non strutturali chiamate controventature.

Composto della radice “contro-” e della parola “vento”, il termine indica l’insieme degli elementi che conferiscono a una struttura resistenza ai carichi del vento e dei sismi. 

Da qui parte lo studio che si occupa di integrare i sistemi di fissaggio con opportune controventature atte a rendere conformi alle norme gli ancoraggi che collegano gli impianti alla struttura portante.

La progettazione sismo-resistente degli impianti comporta conoscenze proprie dell’ingegnere, non dell’impiantista, quindi è importante coinvolgere entrambe le figure nella progettazione.

Le tecniche di controventatura utilizzano principalmente tre sistemi:

• Controvento con Profilato metallico
• Controvento con Barra Filettata
• Controvento con Cavi in Acciaio

Per la realizzazione dei supporti “a sella” per il sostegno degli impianti, oltre all’utilizzo del tradizionale profilato metallico (o mensole), spesso vengono utilizzati elementi più leggeri come le barre filettate che sono facilmente/velocemente installabili su strutture in cemento armato, mediante un “classico” inghisaggio chimico (che naturalmente deve essere eseguito a regola d’arte e con materiali qualificati).

Per entrambe le tipologie di struttura (profilati/mensole o barre filettate), gli elementi di controventatura possono essere realizzati con cavetti in acciaio che verranno fissati al supporto dell’impianto ed alla struttura dell’edificio mediante tasselli chimici o meccanici di comprovata qualità e dimensionati anch’essi per le azioni di progetto.

L’utilizzo dei cavetti consente una riduzione degli ingombri, riduce il rischio di interferenza con gli impianti e velocizza la realizzazione della controventatura.

In tali sistemi la spinta orizzontale, sia longitudinale che trasversale (alle tubazioni e alle canalette elettriche) sarà assorbita dai cavetti metallici.

Va sottolineato che i cavetti non hanno funzione di sostenere il peso dell’impianto (tale compito è svolto dalla struttura metallica tradizionale o dalle barre filettate), ma saranno sollecitati solo in caso di eccitazione sismica sulla struttura limitando, per quanto possibile, il movimento e quindi la conseguente possibile rottura del supporto.

Gli elementi non strutturali e gli staffaggi hanno in genere un comportamento più fragile delle strutture in cui sono inseriti per cui subiscono danni maggiori.

I controventi per un impianto sismo resistente hanno bisogno di essere posizionati secondo un interasse legato alla progettazione anti sismica in relazione alle azioni, e, se possibile, è utile averli come multipli degli interassi statici.

La progettazione anti sismica degli impianti è sicuramente necessaria e obbligatoria nella gran parte delle zone del centro sud Italia, ma lo è ancor di più in relazione ai possibili danni ambientali che si possono determinare per il rilascio di ingenti quantità di refrigerante in ambiente, oltre che, in qualche caso, per i rischi per la sicurezza (si pensi agli impianti industriali ad ammoniaca).

CSIM supporta le imprese nella progettazione di impianti con i dovuti criteri anti sismici grazie alla rete di professionisti che a noi fanno riferimento. Per informazioni info(at)csimservizi.it