03 Obsolescenza-Patologia 2015

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Corso di Manutenzione e Conservazione del Patrimonio Edilizio esistente

Prof. Ing. Fabio Fatiguso

POLITECNICO DI BARI

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE, AMBIENTALE, DEL

TERRITORIO, EDILE E DI CHIMICA

CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA DEI SISTEMI EDILIZI

LA MANUTENZIONE IN EDILIZIA

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OBSOLESCENZA E PATOLOGIA

Corso di Manutenzione e Conservazione del Patrimoni o Edilizio esistente - Prof. Ing. Fabio Fatiguso

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DURABILITA’: OBSOLESCENZA E PATOLOGIA

Durante la sua esistenza, le opere di costruzione (nella totalità o in alcuni

componenti) sono esposte ad un fisiologico processo di declino dei livelli

prestazionali determinato da una serie complessa ed interattiva di meccanismi di

alterazione che progrediscono fino allo stato di guasto (mancato funzionamento

del sistema o di alcune sue parti).

Se detto decadimento si mantiene su progressioni temporali convenzionalmente

accettate per una determinata tipologia costruttiva, in presenza di normali

opere di manutenzione, si ha una sorta di naturale invecchiamento cui si da il

nome di obsolescenza.

Quando, invece, le alterazioni si verificano in termini temporali e qualitativi

inattesi tali da scardinare le logiche di invecchiamento naturale si ha patologia.

La patologia non è una forma di degrado fisiologico legato all’invecchiamento,

bensì una sua diversa evoluzione rispetto a quanto previsto in sede di

progetto.

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DURABILITA’: OBSOLESCENZA E PATOLOGIA

Fisica E’ determinata da molteplicifattori di deterioramento cheinvestono i singoli componentied i materiali dell’edificio

Tecnologica Si manifesta ogniqualvolta si hal’introduzione sul mercato edilizio dinuovi materiali o prodotti in grado digarantire livelli qualitativi più elevatirispetto a quelli inizialmente adottati

FunzionaleSi manifesta quando il sistemaglobale non garantisce piùl’ottimale svolgimento dellefunzioni per cui è statoprogettato

Normativa Può determinarsi con l’introduzionedi nuove normative inerenti l’uso dimateriali e componenti, degli schemidistributivi, della sicurezza d’uso,dell’innalzamento degli standardqualitativi.

OBSOLESCENZA

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Negli ultimi tempi si è poi affermata una quinta forma di

obsolescenza:

OBSOLESCENZA FORMALE

E’ la diretta conseguenza di eventi sociali e storici che

determinano l’evoluzione nel tempo della richiesta estetica

E’ un fenomeno solo in parte prevedibile (ma certo) e, in

ogni caso, in progressivo aumento.


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Tali fisiologiche forme di degrado in un sistema complesso,

come un organismo edilizio non opportunamente

controllato, possono essere accelerate da fattori

concatenati di incompatibilità fisica e prestazionale tra

i vari componenti.


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� fattori umani (cattiva gestione, uso inappropriato delle sue parti)

� fattori chimici ed ambientali (reazione del singolo materiali con altri cui è

interfacciato permanentemente od occasionalmente, umidità, effetti termici)

� eventi traumatici accidentali (conseguenze di calamità naturali, atti vandalici)

� errori di progettazione (incompletezza del progetto esecutivo, inadeguatezza del

sito di collocazione dell’opera con le sue caratteristiche prestazionali)

� errori di esecuzione (scorretta posa in opera di materiali innovativi senza

adeguata formazione tecnica del personale)

� presenza di materiali e componenti difettosi (inadeguatezza dei componenti ai

vincoli normativi, assenza di sistemi di controllo sulle forniture)

� comportamento anomalo dei sistemi tecnici e degli impianti (scarsa competenza

del progettista, errori di montaggio)

� manutenzione errata o assente

DURABILITÀ: PRINCIPALI CAUSE DI DIFETTI E PATOLOGIE

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IL CONTROLLO DEGLI IMMOBILI

Il controllo degli immobili avviene mediante la implementazione di

Sistemi Informativi che consentono la conoscenza dettagliata

degli immobili attraverso le funzioni di:

• auditing anagrafico

• auditing ispettivo

• auditing clinico

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FONDAMENTALE

(AGGREGATO)

sistema

edificio

ACCESSORIO

(DI SPECIFICITA’)

parti unitarie più

significative

Gestisce le procedure e le

informazioni utili a descrivere

l’identità spaziale e funzionale degli

ambiti immobiliari e tecnologici

FUNZIONE

AUDITING TECNICO ANAGRAFICO

LIVELLI DI DETTAGLIO INFORMATIVO

Scheda tecnica

anagrafica - EDIFICIO

Scheda tecnica

anagrafica - VANO

Scheda tecnica

anagrafica SUBSISTEMA

Scheda tecnica

anagrafica -MATERIALE

ANAGRAFE DI CENSIMENTO

caratterizzazione quantitativa

funzionale e localizzativa

ANAGRAFE TECNOLOGICA

caratterizzazione della

configurazione tecnologica

ANAGRAFE NORMATIVA

individuazione dei requisiti di

rispondenza normativa


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SCHEDA TECNICA ANAGRAFICA –

EDIFICIO (STA-ED)

Sistematizza le informazioni generali

relative al singolo immobile ed ai suoi

componenti più significativi

MODULI INFORMATIVI

ANAGRAFE DI CENSIMENTO

Localizzazione Modificazioni

Datazione Dati dimensionali

ANAGRAFE NORMATIVA

Dati urbanistici Conduzione

Dati catastali Certificazioni

ANAGRAFE TECNOLOGICA

Codifica dei componenti (UNI 8290)

Soluzioni tecniche presenti


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VANO (STA-VA)


relative al singolo vano ed ai suoi

componenti più significativi

MODULI INFORMATIVI


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ELEMENTO TECNICO (STA-ET)


relative al singolo elemento tecnico

MODULI INFORMATIVI


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MATERIALI (STA-MA)


relative al singolo materiale

MODULI INFORMATIVI


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FUNZIONE

AUDITING TECNICO ISPETTIVOGestisce le procedure e le

informazioni inerenti lo stato di conservazione e le condizioni di

malessere che interessano i componenti ed i sistemi edilizi

METODO DI STIMA RAPIDA DEL DEGRADO TECNOLOGICO

SCHEDA TECNICA ISPETTIVA -

REQUISITI TECNOLOGICI CRITERI DI COMPILAZIONE

CHECK-LIST DI ISPEZIONE


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CHECK-LIST DI ISPEZIONE DEI REQUISITI TECNOLOGICI

Previa esecuzione di rilevamenti in sito, approfondisce la conoscenza delle patologie dei singoli elementi

tecnici, stimandone l’entità e l’incidenza sulla prestazionalità globale

degli ambiti di pertinenza

MODULI INFORMATIVI

Codifica elementi tecnici indagati

Definizione patologie riscontrate

Localizzazione patologie riscontrate


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MODULI INFORMATIVI





Sono fornite informazioni atte a

identificare la dislocazione

planoaltimetrica della singola

categoria patologica

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MODULI INFORMATIVI




Valutazione della criticità patologica


Indicatore della significatività

delle categoria patologica rilevata

cfr. Metodo Defect Scoring

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IL CONTROLLO DEGLI IMMOBILIIl Metodo del Defect Scoring

Analisi di valore – sistema a punteggi

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Punteggio complessivo: Defect Score = prodotto, per singolo componente

o ambito spaziale dei parametri di valutazione

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Punteggio complessivo: Defect Score = prodotto, per singolo componente

o ambito spaziale dei parametri di valutazione

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IL CONTROLLO DEGLI IMMOBILIIl Metodo FMECA (Failure Mode Effects and Criticali ty Analysis)

Identifica i possibili difetti e definisce il livello di cri t icità di un'opera o di parti di essa,

al fine di intraprendere opportune azioni preventive.

Costituisce uno strumento dell'analisi dei rischi di non qu alità.

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ESTENSIONE: sviluppo quantitativo

MAGNITUDO: Intensità

PROGRESSIONE: Possibilità di sviluppo

GRAVITA’: Ambito funzionale compromesso

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ESTENSIONE: sviluppo quantitativo

MAGNITUDO: Intensità

PROGRESSIONE: Possibilità di sviluppo

GRAVITA’: Ambito funzionale compromesso

ATTRIBUZIONE

DEI PUNTEGGI

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INDICE DI CRITICITA’ PATOLOGICA

Indicatore numerico sintetico atto a quantificare la

rilevanza delle categorie patologiche nel processo di

degrado

Val assoluto:

% / ET:

% / SS:

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MODULI INFORMATIVI




Valutazione della criticità patologica

Quadro sinottico riepilogativo


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INDICE DI DEGRADO TECNOLOGICO

Indicatore numerico sintetico atto a quantificare lo stato di

avanzamento del processo di degrado

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INDICE DI DEGRADO TECNOLOGICO

Indicatore numerico sintetico atto a quantificare lo stato di avanzamento

del processo di degrado

IDT ET

IDT CTE

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FUNZIONE

AUDITING TECNICO CLINICOGestisce le procedure e le

informazioni utili ad interpretare e sistematizzare i

risultati rivenienti dalle ispezioni e ad effettuare analisi e valutazioni di tipo strategico

ed operativoSTIMA PRIORITA’ D’INTERVENTO

DEFINIZIONE AZIONI MANUTENTIVE

1. Molti componenti tecnici possono esigereinterventi manutentivi urgenti anche secaratterizzati da un livello di degradoglobale non critico;

2. L’urgenza delle azioni manutentive,diversamente dall’entità del degrado,assume carattere relativo, ovvero dipendedalla natura del patrimonio edilizio inesame;

Scheda tecnica clinica -

COMPONENTE


VALUTAZIONE MULTICRITERIALE

AHP

CONFRONTO A COPPIE

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SCHEDA TECNICA CLINICA–

COMPONENTE TECNICO

Analizza le situazioni patologiche di componenti e sistemi edilizi al fine di

attivare le procedure esecutive


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AREAANAGRAFICA

AREAISPETTIVA

DATABASE DEL PATRIMONIO

IMMOBILIARE

PROGRAMMAZIONE DEGLI

INTERVENTI

AREA CLINICA

ANALISI DELLE CONDIZIONI

ATTUALI DEL PATRIMONIO

DEFINIZIONE DEGLI

INTERVENTI MANUTENTIVI

STIMA

DEI COSTI

STIMA

DEI TEMPI

ESECUZIONE DEGLI INTERVENTI MANUTENTIVI

VERIFICA

DELLE PREVISIONI

DEFINIZIONE DELLE

PRIORITA’

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IL CONCETTO DI MANUTENZIONE


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Per molti secoli il concetto di manutenzione si è

identificato con il complesso degli interventi

d’emergenza mirati alla riparazione di guasti

sopraggiunti.

Tale opinione si è estesamente tradotta in una episodica

attenzione alle problematiche connesse alla gestione

strutturata dei beni immobiliari, siano essi parti di grandi

patrimoni o piccole proprietà.


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La prima norma che introduce una sistematica definizione della

manutenzione edilizia è di provenienza anglosassone

Si tratta della BS 3811 del 1964 nella quale si definisce la

manutenzione come la “combinazione di attività svolte

per conservare o riportare un oggetto in condizioni

accettabili”.

Nella norma si distinguono due possibili alternative:

• Mantenimento: lavori eseguiti in previsione del

deterioramento (manutenzione preventiva)

• Ripristino: lavori eseguiti a danno avvenuto (manutenzione

correttiva)


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Si deduce la evidente convinzione che l’intervento

manutentivo deve avere quale unico obiettivo quello

di garantire all’immobile uno standard accettabile.

Quest’ultimo requisito, a sua volta, può essere interpretato

in maniera molto differente a seconda cha debba

soddisfare le esigenze del committente, dell’utente, di una

qualsivoglia struttura esterna con il compito di garantire un

livello qualitativo minimo o della società nel suo complesso

od in alcune sue parti.


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In tutti i casi, però, la norma sottintende, quale livello

qualitativo di riferimento, lo standard di progetto che

risulta quello massimo conseguibile.

In altri termini, non si tiene assolutamente in debito conto

la possibilità che, subendo i fabbricati nel tempo numerose

modifiche finalizzate a soddisfare le mutevoli esigenze

dell’utenza, è sempre meno plausibile ragionare in termini

di mantenimento o ripristino dello stato iniziale.


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Una formulazione più funzionale in tal senso è quella di

White nel 1969 in cui si parla di “funzione di controllo

delle condizioni di un fabbricato in modo tale che

queste si mantengano entro limiti ben determinati”.

Se da un lato tale visione mantiene il limitativo concetto di

standard accettabile uniforme nel tempo, dall’altra, apre ad

una interpretazione più moderna della manutenzione

che prevede un intervallo di accettabilità compreso

tra un limite superiore ed uno inferiore all’interno dei

quali devono mantenersi le condizioni del fabbricato.


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Muovendo da queste considerazioni il Building Maintenance

Committee ha suggerito nel 1972 la seguente definizione di

manutenzione:

“lavoro intrapreso con lo scopo di mantenere, restaurare o

migliorare ogni attrezzatura, vale a dire ogni parte del

fabbricato, i suoi servizi e l’area circostante, sino ad

ottenere uno standard corrente accettabile e per garantire

la funzionalità ed il valore del complesso edilizio”

Si introduce così il ben più attuale concetto di standard

corrente accettabile che si può certamente considerare più

elevato dello standard iniziale.


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La International Standard Organization (ISO) definisce la

manutenzione come il complesso di operazioni in atto

per migliorare, ripristinare o ricondurre in servizio

ciascuna parte dell’edificio e dei suoi impianti ad un

livello standard correntemente accettato, e per

mantenere il servizio ed il valore dello stesso.


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LO STANDARD DELLA MANUTENZIONE

Il concetto di manutenzione è dunque riconducibile a quello

di standard manutentivo inteso come livello di

affidabilità di un componente o di un sistema di

componenti.

In quest’ottica Kemp nel 1966 ha proposto per ciascun

componente edilizio, l’individuazione di un limite qualitativo

superiore, vigente al momento della realizzazione del

fabbricato e denominato upper criteria, e di uno inferiore

denominato lower criteria verso il quale il livello di

prestazionalità tende a causa della crescente probabilità di

guasto che implica maggiori costi di riparazione e disagi nel

suo regolare utilizzo.


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In realtà, tale modello è fortemente discutibile per tre motivi

principali:

• ipotizza un improbabile processo di uniformità dell’obsolescenza

dei componenti trascurando la presenza degli elementi che mantengono

un livello di efficienza costante nel tempo o di quelli interessati da

guasti istantanei che ne provocano repentine e pregiudizievoli cadute

affidabilistiche.

• si basa sulla inverosimile analogia tra prodotto industriale ed

edile ipotizzando per entrambi una logica di funzionamento di tipo

bistabile ON/OFF che è attendibile solo per alcuni componenti

• ipotizza la normalizzazione della richiesta dell’utenza della quale

si ignora la pretesa di livelli affidabilistici sempre più elevati che porta a

frequenti incrementi prestazionali delle parti susseguenti ad interventi

di riparazione o rinnovo.


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La legge n° 457/78 “Norme per l’edilizia residenziale” ha

recepito queste teorie procedendo alla distinzione tra

manutenzione ordinaria e straordinaria.

In base all’art. 31 della legge si può definire:

• ordinario: ogni intervento manutentivo atto a ripristinare il

livello di qualità vigente nell’edificio all’istante iniziale (standard

accettabile);

• straordinario: ogni intervento finalizzato a conseguire un

livello di qualità superiore a quello iniziale ed al massimo

coincidente con quello di un edificio nuovo allo stesso istante

(standard corrente accettabile).


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L’affidabilità può esseredefinita come “la probabilitàche un oggetto svolga lafunzione per la quale è statoprogettato, in manierasoddisfacente, per un tempodeterminato ed in condizionispecificate”

F(t) funzione tasso dimalfunzionamento = frequenzacon cui un materiale (prodotto,componente), all’istante t, nonsvolge più la sua funzione

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MANUTENZIONE EDILIZIA E INDUSTRIALE

L’affidabilità può essere definita come “la probabilità che un

oggetto svolga la funzione per la quale è stato

progettato, in maniera soddisfacente, per un tempo

determinato ed in condizioni specificate”.

La teoria affidabilistica stabilisce che:

• l’affidabilità dei sistemi complessi è calcolabile come prodotto

delle singole affidabilità degli oggetti che li compongono;

• l’affidabilità di un componente è minore di uno (non esiste un

componente infinitamente affidabile).


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Ne consegue che aumentando il numero dei

componenti di un sistema, l’affidabilità complessiva

decresce sensibilmente:

ad esempio un sistema costituito da due componenti

ciascuno con affidabilità 0,9 ammette un’affidabilità

complessiva di 0,81 mentre un sistema costituito di

cinque componenti ciascuno con affidabilità 0,9 ammette

affidabilità complessiva 0,45.


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Per il prodotto edilizio possiamo individuare tre fasi distinte per

ciascuna delle quali il problema della manutenzione va affrontato

con atteggiamenti differenti.

La fase iniziale, di messa a regime dell’immobile o di

mortalità infantile, è caratterizzata da crisi affidabilistiche

indotte da eventi patologici imprevedibili e solitamente affrontati

con azioni manutentive occasionali, “su guasto”:

Si tratta della fase in cui le nostre capacità previsionali sono

meno efficaci e l’affidabilità del sistema molto ridotta.

L’organo di ricerca francese Sycodés ha stabilito che il 75% degli

insuccessi che interessano un immobile nel suo arco di vita

avviene nei primi cinque anni di esercizio.


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Nella fase successiva, che copre la quasi totalità della

vita operativa dell’oggetto, il valore di F(t) si stabilizza

intorno ad un valore costante cosi’ come il suo

reciproco detto MTTF (Mean Time To Failure), tempo

medio al quale si dovrebbe verificare il primo

malfunzionamento.

Gli interventi manutentivi, possono essere programmati

visto l’incremento capacità previsionali sul comportamento

in servizio del sistema; detta fase è quella delle

manutenzioni ordinarie e straordinarie.


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Il terzo e ultimo tratto di curva è dovuto al fatto che,

nonostante l’esecuzione dei precedenti interventi di

manutenzione, alcuni sub-sistemi dell’organismo edilizio

(ad es. orizzontamenti di chiusura, impianto termico,

infissi…) hanno compiuto il loro ciclo di vita efficiente per

cui si rendono necessari interventi di sostituzione o

risanamento, differentemente dal prodotto industriale che,

in genere, esaurito il ciclo di vita utile, viene, destinato alla

rottamazione.


03 Obsolescenza-Patologia 2015

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