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TESI DDR P.Iacono - Politecnico di Milano

1. Fig 8 12 Estratto degli elaborati grafici contenenti il locale cucina Una volta contestualizzato l intervento importante destrutturare l intero edificio fino ad arrivare al livello di componente edilizio per fare ci sono stati aggiunti due ulteriori livelli alla norma UNI 8290 1 che consentono di raggiungere lo scopo prefissatoci La tabella 8 13 rappresenta un estratto della WBS Work Breakdown Structure condotto fino al sesto livello Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 102 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Il componente edilizio pavimento in gr s porcellanato antiscivolo posato nel locale cucina individuato completamente ed univocamente dal codice 3 3 2 1 2 2 Per l applicazione della procedura stato scelto uno dei componenti a pi elevato rischio di degrado Classe di ae a sa Unit Classe di 7 a unit f n Elemento tecnico Componente edilizio A tecnologica elemento tecnico tecnologica Solaio spogliatoi servizi dipendenti al piano interrato e locali di servizio ai 3 3 2 1 1 1 Sottofondo isolato acusticamente en j 3 3 2 1 1 2 Pavimento in gres monocottura piani con pavimento incollato Solaio cucina del 3 3 2 1 2 1 Sottofondo isolato acusticamente ristorante e
2. Bacteria moulds fungi roots Rodents termites worms Bacteria house plants Domestic animals Tab 8 2 ISO 6241 Classificazione degli agenti di degrado In questa fase bisogna porre molta attenzione nell identificare tutti gli agenti che influenzano maggiormente la vita utile del componente edilizio senza trascurare quelli caratterizzati da bassa intensit ma la cui ciclicit e o durata potrebbero rendere critici i loro effetti nel tempo 8 2 3 Individuazione dei sub fattori Uno o pi requisiti che condizionano significativamente la durata del componente in condizioni di riferimento andranno correlate ad ogni effetto Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi Matr D01271 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono 94 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Queste caratteristiche se misurabili in fase progettuale con metodi standardizzati portano alla definizione di sub fattori come mostrato dalla seguente figura 8 3 AGENTE 1 AZIONE 1 EFFETTO 1 a Fig 8 3 Il passaggio che porta dagli agenti ai sub fattori te ea Z amp Z fa Z Q EEE Questa capacit di tradurre le esigenze dell utenza finale in requisiti prestazionali definiti da ben precise classi di prestazione e quindi misurabili in modo univoco rappresenta un passaggio di estrema importanza nel processo di riduzione della soggettivit nell applicazione del Metodo Fattoriale 8 2
3. Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 158 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 I codici adottati in questa fase saranno utili nel proseguo del metodo per identificare in maniera sintetica ed univoca i differenti componenti edilizi Un tratteggio indica i luoghi deputati alla funzione di interfaccia tra due elementi contigui Inside Outside A 2b 4 i i E Fig 10 6 Rappresentazione strutturale 10 1 5 Caratterizzazione ambientale Un ulteriore passo per la definizione degli scenari dei degradi la determinazione degli agenti presenti nel contesto ambientale in cui sorger l intervento Le tab 10 7 e 10 8 sono tratte da un database sviluppato all interno del CSTB fonti alternative possono essere individuate in standard nazionali od internazionali 71 UNI 8290 3 1987 Edilizia residenziale Sistema tecnologico Analisi degli agenti 7 ISO 6241 1984 Performance standards in buildings Principles for their preparation and factors to be considered Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 159 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 e Ambiente interno Agent class Environmental agent Liquid Solvents Detergents bleach Desinfectant Alcohol Vapour Humidity i Oxygen Main components of the atmosphere Nitrogen Hydrogen Other components of t
4. Criteri di giudizio e di calcolo della propensione all affidabilita inerente Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 50 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 CRITERI DI CALCOLO Variabilit inerente termica e umida k Numero degli elementi presenti nel modulo iterativo secondo la direzione X dell elemento funzionale j esimo nella direzione X Qj Bj Coefficienti di dilatazione termica ed umida dell i esimo i elemento presente nel j esimo elemento funzionale X o B e L p l Lunghezza del j esimo elemento in metri HAI g pj Fattore di correzione del j esimo elemento e della media Pr ave TA DI aritmetica dei moduli elastici delle relative connessioni funzionali ML i del valore del momento di inerzia della sezione YZ yz 12 e della p P P P ii i tipologia della connessione L Valore in metri del modulo iterativo lineare secondo X r Numero degli elementi presenti nel modulo iterativo Variabilit inerente termica e umida dell elemento funzionale j esimo nella direzione Z secondo la direzione Z oj Bj Coefficienti di dilatazione termica ed umida dell i esimo elemento presente nel j esimo elemento funzionale r hj Altezza del j esimo elemento in metri OL B Jh p p Fattore di correzione del j esimo elemento e della media jek i y PY Ela i an f j l aritmetica dei moduli elastici delle relati
5. Inert dust ad to 9 Geometry of 8 ad to 9 Tooth of 8 ad to 9 Wind attractive force Electromagnetic field a f I Thermal bridge a f Ascensional current a f fT Fci S27 Fuz 9 Superficial deposit Micro organisms Inside vapour pH of 8 1 Fei 92 Fot 9 Biological deposit 3 Fu 2 9 External water or vapour 3 Et1 9 H4 Ft ife Blisters a o t oH 2 Fi 9 rn 9 L Hard impact absorptio capacities decreasing Fig 10 14 Event Driven Graph estratto Cap 10 A j Building Step 3 Step 4 Capacities decrasing Element failure i Fu2 i Building component failure i Element failure Nel grafo possono inoltre comparire informazioni circa le cause che portano al modo di guasto La terz ultima colonna fornisce indicazioni sulla possibile riduzione o perdita di alcune propriet dell elemento funzionale mentre le ultime identificano il tipo di guasto finale che pu riguardare tanto l elemento funzionale colonna 8 della figura precedente quanto l intera soluzione tecnica colonna 9 Ricordiamo che per quanto detto in precedenza il non soddisfacimento di una funzione tecnica comporta il non funzionamento del solo elemento funzionale ad essa associato mentre il non soddisfacimento di una funzione base od utente si traduce nell entrata in crisi dell intero pacchetto tecnologico
6. raggiungere la fine di vita utile del componente edilizio 9 2 3 Controllo del regime dinamico delle temperature in stagione fredda Non esistendo un modello di calcolo normato per lo studio del controllo dell inerzia termica invernale la soluzione stata quella di riferirsi ad un modello studiato all interno del nostro dipartimento da Daniotti et al 1990 e che ha fornito risultati soddisfacenti In base a tali studi si pervenuti ad una curva rappresentativa dell abbassamento termico all interno della stanza nell arco delle ore successive allo spegnimento dell impianto di riscaldamento La condizione di progetto stata ottenuta tenendo conto che il D P R n 412 del 26 08 93 D Att L 10 91 impone un numero massimo di ore di accensione degli impanti di riscaldamento variabile a seconda della zona climatica di appartenenza dell edificio 56 UNI 10350 1999 Componenti edilizi e strutture edilizie Prestazioni igrotermiche stima della temperatura superficiale interna per evitare umidit critica superficiale e valutazione del rischio di condensazione interstiziale 57 Il modello fornisce valori di pressione di vapore anche superiori a quelli di vapor saturo ma tali soluzioni sono puramente matematiche per definizione difatti la pressione di vapor saturo la pressione massima possibile e fisicamente non pu accadere che questa risulti inferiore alla pressione parziale di vapore 8 Il metodo propone lo studi
7. 8 2 5 Creazione delle griglie di valutazione per il componente di riferimento Questo punto il pi complicato della procedura proposta e per questo motivo dovrebbe essere compiuto da esperti auspicabilmente 1 produttori stessi dovrebbero partecipare alla creazione di tali griglie che in seguito andrebbero validate attraverso sperimentazione Le griglie di valutazione sono semplicemente delle funzioni che ricevono come dati di input tutte le classi di prestazioni trovate negli standard di riferimento e che restituiscono particolari valori Dal momento che il Metodo Fattoriale basato sul confronto tra condizioni di riferimento e condizioni di esercizio e dal momento che le griglie di valutazione sono costruite partendo dalle condizioni di riferimento del componente edilizio l utente dovr limitarsi a collocare all interno della griglia la specificazione di prestazione cos facendo il confronto tra i due componenti avverr automaticamente Tutte le griglie di valutazione sono caratterizzate dal fatto che Il valore 1 associato alla classe di prestazione in condizioni di riferimento Tutte le griglie contengono funzioni monot ne crescenti o decrescenti con grado uguale o superiore ad 1 e L insieme di valori maggiore o uguale a 0 La figura 8 5 mostra un esempio di griglia di valutazione per un determinato sub fattore la condizione di riferimento del componente edilizio coincide con la classe di prestazion
8. DISET Di tale metodo che consente di compiere valutazioni a tavolino in fase decisionale sull affidabilit di un oggetto edilizio verranno illustrate le caratteristiche principali nel successivo capitolo 4 L affidabilit viene dunque intesa all interno della norma e alla luce del metodo stesso come la probabilit dell oggetto edilizio elemento tecnico subsistema tecnologico di mantenere sensibilmente invariata nel tempo la propria qualit secondo definite condizioni d uso L ultima parte infine oltre a far propria la metodologia ISO per la previsione di vita utile di un componente edilizio nonch il Metodo Fattoriale per la valutazione della vita utile stimata in condizioni di progetto presenta in allegato metodi previsionali alternativi tra i quali il Metodo dei Limiti Prestazionali PLM anch esso sviluppato e portato avanti dal nostro gruppo di lavoro all interno del Dipartimento La descrizione di tale metodo sar parte integrante del capitolo 9 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 33 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Cap 4 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato La strada per la pianificazione della vita utile dunque tracciata Le prime due parti della serie ISO 15686 ci danno tutti gli strumenti necessari per inquadrare il problema e tentare di risolverlo attraverso un
9. Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilita e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 4 1 1 Definizione degli obiettivi dello studio per la previsione di vita utile Inizialmente devono essere definiti gli obiettivi dello studio per la previsione di vita utile e di conseguenza il livello di approfondimento dello studio stesso sulla base del grado di conoscenza gia acquisita circa il comportamento nel tempo dell elemento tecnico I casi estremi di livello dello studio sono i seguenti Studio specifico l obiettivo di questo studio di valutare la vita utile dell elemento tecnico in definite condizioni ambientali e d uso di riferimento RSL con un pacchetto definito di specificazioni prestazionali Studio generale l obiettivo di questo studio di definire un modello di comportamento nel tempo dell elemento tecnico utile per cercare di valutarne la vita utile in diverse condizioni ambientali di sollecitazione e d uso sulla base dell indicazione di specificazioni prestazionali Definizione di uno studio specifico Identificazione delle condizioni ambientali e d uso deve essere definito un contesto edilizio di riferimento sulla base delle informazioni disponibili sul caso specifico Questo contesto deve tenere conto della specifica destinazione d uso dell elemento tecnico della sua conformazione tecnologica e comprende una descrizione dell ambiente circostante l elemento tecnico co
10. Fyen 12 1 2 6 6 29 Low con un risparmio di tempo parabolico via via che il numero di funzioni cresce Il prezzo da pagare per l adozione di questo metodo la scarsa distribuzione di valori legati alle funzioni giacch l intero spettro dei punteggi si riduce a tre sole grandezze 75 Difatti indicando con N il numero complessivo di funzioni analitiche e con N il numero di combinazioni la relazione che lega queste due grandezze data da N N N 1 2 che in un piano N Ne rappresentata da una parabola Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 177 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 D altro canto questo modo di procedere elimina l incertezza connessa alla compilazione di matrici particolarmente articolate giacch non sempre le scelte potranno essere compiute attraverso criteri chiari e codificati Per ogni elemento funzionale questi passaggi andranno ripetuti sei volte tante quanti sono i requisiti essenziali Un ulteriore passaggio prima di ricavare il fattore IG quello della normalizzazione dei punteggi in scala 0 1 resa necessaria dal differente numero di funzioni associate ai requisiti essenziali tab 10 24 In caso contrario difatti i confronti risulterebbero falsati dal fatto che inevitabilmente insiemi particolarmente numerosi di funzioni otterrebbero valori particolarmente elevati a prescindere
11. Procedura di pulizia C Macchia nmossa Esame visivo Macchia non rimossa Procedura di Macchia pulizia D rimossa Esame visivo Machia Machia non rimossa rimossa 2 S Fig 8 20 Determinazione della resistenza alle macchie Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Cap 8 109 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Subfattore a5 Resistenza alle macchie Fig 8 21 Griglia di valutazione relativa al sub fattore as 8 3 4 Attribuzione dei pesi ai sub fattori L importanza relativa di ciascun sub fattore rispetto agli altri definita dal progettista stesso volta per volta Nel caso in esame trattandosi di pavimentazione di locale adibito a cucine stata data grande rilevanza alla resistenza allo scivolamento per quanto attiene alla sicurezza delle persone e alla resistenza alle macchie per motivi legati all igiene In base a tali considerazioni vere e proprie scelte progettuali che definiscono la priorit dei requisiti posseduti dal componente edilizio la matrice di confronto a coppie stata compilata con la simbologia esposta in 8 2 6 figura 8 22 Fig 8 22 Matrice di confronto a coppie per la determinazione dei pesi Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 110 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 A seguito della compilazione della matric
12. am e am Prevalenza di am SU an e am Forte prevalenza di am su an La somma dei valori ottenuti da ogni sub fattore consente di ottenere una classificazione in merito all importanza dei differenti requisiti prestazionali 8 2 7 Attribuzione dei valori al componente di progetto A questo punto necessario riconsiderare gli standard precedentemente individuati ed utilizzati per creare le griglie di valutazione con lo scopo di valutare il componente di progetto Per fare questo ogni requisito prestazionale del componente identificato da una ben precisa classe di prestazione all interno delle scale di valutazione ottenendo un valore correlato allo specifico sub fattore Per ogni sub fattore sono possibili tre casi e V gt 1 Il componente di progetto fornisce prestazioni migliori di quelle fornite dal componente di riferimento e V 1 Il componente di progetto fornisce prestazioni simili a quelle fornite dal componente di riferimento e V lt 1 Il componente di progetto fornisce prestazioni peggiori di quelle fornite dal componente di riferimento L intera procedura pu essere facilmente ripercorsa grazie all ausilio delle due tabelle seguenti che costituiscono dei format sviluppati appositamente per accompagnare il progettista fino al calcolo del valore finale del fattore A La tabella 8 9 propone una scheda da riempire per ogni componente edilizio presente all interno del progetto ed identificato univocamente da un cod
13. come una scorretta distribuzione in parallelo delle funzioni analitiche potrebbe far coincidere una carenza dello strato con l entrata in crisi dell intero pacchetto tecnologico Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 148 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Fig 9 39 Esempio n 1 parete monostrato Esempio n 2 La figura 9 40 si riferisce ad una chiusura a cappotto Un elevato valore dell indicatore I indice di buona propensione alla durata ma non necessariamente di elevata durabilit Anche in questo caso una stima della propensione all affidabilit va condotta per valutare le componenti esecutiva ed inerente Di fronte a bassi indici di questi due aspetti il rischio connaturato ad un precoce raggiungimento del limite prestazionale concreto Patologie riguardanti l intonaco armato preposto all importantissimo compito di proteggere lo strato isolante porterebbero all entrata in crisi dell intera struttura Fig 9 40 Esempio n 2 parete a cappotto Esempio n 3 L analisi merceologica condotta sul modello oggettuale del componente edilizio pu essere un ulteriore strumento di indirizzo Al contrario degli esempi precedenti la valenza di un limite prestazionale relativamente basso potrebbe essere riconsiderata tenendo conto del livello di protezione dell isola
14. correlate e che assicurino un adeguata durabilita per un dato prodotto sotto condizioni definite come ad esempio Specificazione di rivestimenti protettivi Composizione o spessore del materiale Raccomandazioni sulle condizioni di installazione nell opera Specificati requisiti di manutenzione Etc x K ok Le soluzioni proposte devono tenere in considerazione il tipo di uso del prodotto ed essere valide per un range ben definito delle condizioni di esposizione incontrate in Europa ad esempio una soluzione descrittiva che fornisce una durabilit accettabile in Sud Europa potrebbe non essere appropriata per le condizioni riscontrate in Nord Europa Test prestazionali La seconda strada per h stima della durabilit implica test prestazionali condotti su un prodotto al fine di determinare la variazione delle sue caratteristiche sotto una data azione o un ciclo di azioni I pi comuni tipi di test prestazionali sono e Test diretti il raggiungimento di un certo livello di prestazione riconosciuto sufficiente per fornire una durabilit accettabile ad esempio abrasione fatica test di impatto e Test indiretti misurazione di caratteristiche proxy che possono essere correlate alle prestazioni attuali e quindi alla durabilit ad esempio porosit per la resistenza ai cicli di gelo disgelo e durezza per la resistenza all abrasione e Test di invecchiamento naturale tali test danno un indicazio
15. e t St rappresenta la frazione di una popolazione di componenti che si rompe sempre nello stesso intervallo t t 6t riferendosi per ha una popolazione sana al tempo t che sar meno numerosa o al massimo uguale alla popolazione originaria considerata al tempo t 0 Si pu quindi affermare che la probabilit e elementare A t t una probabilit a posteriori ossia condizionata dall esistenza dell informazione certa che il componente ha continuato a funzionare fino al tempo t mentre la probabilit elementare f St una probabilit a priori cio relativa all istante iniziale del funzionamento Si pu anche osservare che essendo A t t probabilit istantanea di guasto 0 lt P lt 1 P At Oe Il tasso di guasto A t ha le dimensioni dell inverso di un tempo Pu allora essere interpretato come numero di guasti nell unit di tempo quindi come velocit o intensit del verificarsi di un guasto Esaminando il comportamento nel tempo di una popolazione di componenti o di un campione statistico di tale popolazione ciascun elemento della quale possa indicativamente assumere solo due stati funzionante o guasto si possono notare andamenti caratteristici per le varie funzioni di affidabilit In particolare l andamento della funzione tasso di guasto a descrivere in modo particolarmente significativo l evolvere del ciclo di vita del componente Se si ha
16. muovere in due direzioni se le predette soglie sono da intendersi semplicemente come valori minimi ci si pu riferire a standard nazionali o sovrannazionali o a vere e proprie leggi In caso contrario i limiti possono essere definiti durante la fase di briefing 55 Per la differenza tra specificazione e specifica si veda II processo edilizio vol I Metodi e strumenti di progettazione edilizia 1 1 Definizioni propedeutiche P N Maggi Citt Studi Milano 1994 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 116 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 del processo decisionale quando il progettista chiamato a tradurre i bisogni ed i desideri del cliente in pi tecniche specificazioni prestazionali Il secondo passaggio legato alla traduzione di prestazioni dello spazio prestazioni richieste dall utente in modo pi o meno esplicito in prestazioni fornite dai componenti edilizi delimitanti lo spazio in esame pi complicato richiedendo l adozione di algoritmi di calcolo che ad oggi sono ancora in numero insufficiente a gestire l intero quadro di prestazioni fornite dal componente edilizio Come si pu facilmente intuire la presenza di un metodo di calcolo indispensabile per poter simulare il comportamento nel tempo di un ambiente Tali modelli richiedono come dati di input tutta una serie di par
17. stata tentata una valutazione della vita utile dei provini esposti nelle due citt Stabilire la fine di vita utile significa capire se il film protettivo sia ancora in grado o meno di soddisfare il requisito per il quale stato progettato e realizzato dal momento che il contributo fondamentale di tale elemento si sostanzia nella tenuta all acqua sono stati condotti test distruttivi per evidenziare il grado di soddisfacimento di tale requisito L istogramma di figura 7 15 mostra i risultati relativi al coefficiente di assorbimento d acqua per provini esposti a Lugano nella configurazione a 45 Bazzi 2004 Inizialmente i test sono stati condotti sui provini originali in un secondo momento le stesse prove sono state ripetute sugli stessi provini una volta rimosso lo strato di rivestimento superficiale necessario ad evitare l ingresso di acqua all interno della soluzione tecnica Come si pu notare i provini rivestiti con pitture acriliche mostrano un comportamento chiaramente peggiore in termini di tenuta all acqua rispetto alla condizione precedente questo significa che il loro compito di protezione ancora svolto in maniera significante dalla pelle esterna Al contrario nel caso di provini rivestiti con pitture vinilversatiche il passaggio dalla prima situazione alla seconda non comporta cambiamenti di alcun tipo palesando il contributo nullo della protezione il cui degrado evidentemente ha raggiunto un livello tale da imp
18. 10 lt J 10 0 73 10 lt J 10 0 6 1 lt J 10 0 47 10 lt J 10 0 33 J 10 0 2 Tab 4 13 Fattori di correzione Piei e Pieiz Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 52 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Fattore di correzione Pry riferito alle differenti classi di modulo elastico all interfaccia tra l elemento E e l elemento E nella direzione Y Classe del modulo elastico E Classe del modulo elastico E Fattore di correzione dell elemento E dell elemento E Pry A A 1 A B 0 84 A C 0 68 B B 0 52 B C 0 36 C C 0 2 Tab 4 14 Fattore di correzione Pgy Valutazione della propensione all affidabilit critica La valutazione della propensione all affidabilit critica condotta sul progetto della soluzione tecnica e si basa sulla previsione di possibili guasti che possono verificarsi a causa di incompatibilit chimiche e chimico fisiche tra gli elementi funzionali della soluzione tecnica Questi fenomeni generano cambiamenti di differenti intensit nell integrit strutturale del componente in esercizio dai pi lievi che interessano il solo aspetto del componente ai pi gravi che ne compromettono l integrit strutturale La valutazione della propensione all affidabilit critica si basa sull analisi del grado e del numero di incompatibilit all interfaccia tra gli elementi funzionali e tra i prodo
19. 133 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 e Nella valutazione della caduta prestazionale nel tempo vanno considerati anche altri parametri in particolare pur di fronte a soluzioni tecniche che mostrano un simile grado di distribuzione e di affaticamento funzionale possibile risalire a comportamenti notevolmente differenti in sostanza componenti edilizi molto simili non detto che degradino nel tempo con la stessa intensit Questo perch esiste un fattore di amplificazione capace di associare forti cadute prestazionali a lievi variazioni delle caratteristiche funzionali Questo fenomeno sar tanto pi rilevante quanto pi l intervento avverr in zone climatiche caratterizzate da elevate differenze termiche tra ambiente interno ed esterno 9 6 Il secondo indicatore di propensione alla durata L analisi della variazione delle prestazioni nel tempo consente di individuare attraverso 1 limiti prestazionali quale soluzione tecnica sia pi idonea nel far fronte al soddisfacimento di particolari requisiti Questo un risultato che consente al progettista di compiere una prima selezione tra le possibili ipotesi costruttive Ma se gli studi di cui sopra dovessero evidenziare limiti prestazionali simili si potrebbe fare qualche ulteriore considerazione Per rispondere a questa domanda importante ricordare il procedimento che porta al
20. 43 45 55 57 59 62 63 65 67 69 75 75 75 76 Indice 7 4 I contributi forniti dall esposizione in esterno 11 7 5 Incremento di massa 79 7 6 Fotografie superficiali 80 7 7 Re scaling 85 7 8 Valutazione della vita utile 86 7 9 Conclusioni 88 7 10 Sviluppi futuri della ricerca 89 Cap 8 Evoluzione del Metodo Fattoriale 91 8 1 L esigenza di un Metodo Fattoriale pi oggettivo 91 8 2 Strumenti e linee guida per la valutazione del fattore A 92 8 3 Caso di studio 101 8 4 Sviluppi futuri della ricerca 113 3 PARTE Proposizione di ulteriori percorsi metodologici Cap 9 La stima della propensione alla durabilit un integrazione metodologica 116 9 1 Performance Limits Method PLM 116 9 2 Modelli di calcolo adottati 118 9 3 I limiti del PLM 121 9 4 Come sfruttare il PLM Esemplificazione di un caso di studio 122 9 5 Il primo indicatore di propensione alla durata 123 9 6 Il secondo indicatore di propensione alla durata 134 9 7 La stima della propensione all affidabilit 139 9 8 Caso di studio Sintesi dei risultati ottenuti 146 9 9 Complementariet ed interrelazioni tra i due metodi 148 9 10 Limiti e campi di applicazione 151 9 11 Sviluppi futuri della ricerca 154 Cap 10 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA 155 10 1 Analisi strutturale 156 10 2 Analisi funzionale 162 10 3 Analisi processuale 164 10 4 Analisi qualitativa FMEA 166 10 5 FMECA e la valutazione della gravit degli
21. 9 aprile 2003 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 80 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 La figura 7 4 mostra come film protettivo su un provino AH90 sia ancora regolarmente distribuita e priva di bolle dopo quasi quattro anni di esposizione naturale in esterno Il campione protetto con pittura acrilica mostra una superficie praticamente integra non si osservano infatti n bolle n cavillature Sulla superficie sono visibili unicamente minuscole cavit la cui presenza da attribuire verosimilmente alla distruzione della pellicola superficiale delle bolle d aria introdotte nella pittura durante la sua applicazione e AL Pitture acriliche a basso contenuto di resine Una maggiore quantit di polvere rende il film protettivo pi soggetto a fessurazioni cfr figura 7 5 ci nonostante questi fenomeni appaiono ancora come localizzati mentre il resto del film appare privo di visibili i danni in accordo con i risultati di laboratorio dopo un alto numero di cicli Fig 7 5 Provino rivestito con pittura acrilica AL90 Milano 9 aprile 2003 e VH Pitture viniliche ad alto contenuto di resine Il meccanismo di degrado delle pitture vinilversatiche appare completamente differente La figura 7 6 mostra lo strato di protezione in un provino rivestito con resine viniliche a basso contenuto di polveri la superficie caratter
22. Cap 9 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica 9 1 Il Performance Limits Method PLM Se con la ricerca illustrata nel capitolo 8 ci siamo mossi in un ambito pseudo ingegneristico l approccio da cui trae origine il metodo dei limiti prestazionali PLM colloca a tutti gli effetti quest ultimo all interno della famiglia dei metodi ingegneristici peraltro ad oggi ancora molto scarsa L idea di fondo quella di correlare direttamente la vita utile di un componente edilizio con le prestazioni da esso stesso fornite per poter compiere un analisi durabilistica incentrata sulla capacit di mantenere nel tempo di vita utile le prestazioni per le quali il componente stesso stato pensato progettato e realizzato La ricerca di carattere metodologico sviluppata in questi anni all interno del DBCG si integra coerentemente con quella di tipo sperimentale gi illustrata nel capitolo 7 e relativa alla classe di elementi tecnici pareti perimetrali verticali non portanti cosicch il metodo stato pensato fin dall inizio come strumento di ausilio nello studio di prestazioni relative al soddisfacimento del comfort termo igrometrico dell ambiente individuato e definito da una serie di pacchetti tecnologici a sistema Va quindi chiarito fin dall inizio il campo di applicazione del metodo che per sue caratteristiche intrinseche applicabile fondamentalmente alla determinazione della vita
23. a fornire indicazioni circa la durabilit dei componenti edilizi indagati l elaborazione dei dati ottenuti sperimentalmente porter alla definizione di modelli di previsione nel tempo del comportamento reale delle soluzioni tecniche monitorate I risultati di vita utile ottenuti peraltro saranno utilizzabili solo in parte da chi volesse compiere previsioni di durata in futuro giacch l attivit di sperimentazione ha riguardato componenti edilizi fuori sistema e in condizioni standard di sollecitazione In altre parole i risultati saranno fruibili in termini di Reference Service Life Sar necessaria quella contestualizzazione dell intervento edilizio che oggigiorno a livello internazionale attribuita al Metodo Fattoriale Attraverso di esso una serie di fattori correttivi porteranno alla determinazione della Estimated Service Life vita utile dell oggetto edilizio intimamente legata alle condizioni d uso dell opera nella quale l oggetto stesso operer Come gi rilevato nei capitoli precedenti il Metodo Fattoriale sembra essere ad oggi lo strumento sul quale pi si punta in ambito internazionale data la sua enorme versatilit nella pratica quotidiana Quest affermazione tuttavia non deve farci dimenticare le insidie celate dietro uno strumento che solo apparentemente si presenta alla portata di tutti ma che in realt per essere correttamente applicato richiede una conoscenza degli aspetti durabilistici e
24. funzionale operata sul modello funzionale della soluzione tecnica In generale si osserva che la struttura della distribuzione delle funzioni analitiche nei luoghi funzionali comporta un maggiore o minore rischio di perdita prestazionali in relazione all affaticamento al quale gli elementi funzionali sono sottoposti Le classi di giudizio per la valutazione della propensione all affidabilit funzionale sono tre semplicit del modello affaticamento funzionale distribuzione delle funzioni vedi tabella 4 3 Valutazione della propensione all affidabilit esecutiva La valutazione della propensione all affidabilit esecutiva emerge dall analisi della complessit esecutiva del componente edilizio e si basa sulla previsione della possibile difformit tra il progetto e l opera realizzata dovuta ad errori di esecuzione a causa della complessit oggettuale del componente Gli errori che possono verificarsi durante la costruzione sono di due tipi il primo consiste nel posizionamento del componente al di fuori del suo spazio di coordinazione il secondo consiste nella messa in opera dei materiali semilavorati elementi semplici in maniera non conforme alle indicazioni progettuali Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 47 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Il rischio di accadimento di detti errori tanto maggiore quanto pi eleva
25. in simili localit o contesti climatici Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 22 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 e Stima ottenuta dalla misurazione del tasso naturale di degrado durante un breve periodo di uso o di esposizione e stima da tali misurazioni di quando sar raggiunto il limite di durabilit e Stima ottenuta da interpolazioni di prove accelerate condotte per ridurre il tempo di risposta all azione di un agente La scienza delle prove accelerate complessa bisognerebbe fare attenzione a non produrre differenti effetti a causa del cambiamento dell intensit degli agenti xX kK ok La predizione di vita utile sar normalmente applicata a componenti ed insiemi di componenti su piccola scala Intere opere ed insiemi di componenti edilizi su larga scala rappresentano molto spesso progettazioni a se stanti che rendono le precedenti esperienze di durabilit meno rilevanti e a causa della loro dimensione le loro prestazioni in condizioni controllate risultano meno facili da testare Qualunque metodo venga utilizzato per stimarla la vita utile predetta raramente data da un valore preciso dal momento che gli effetti di un azione in ogni edificio non sembrano essere accuratamente prevedibili Predizioni pi affidabili possono essere svolte quando c una correlazione tra i risultati di stime differenti BIA 1992 Nello stess
26. la prevedibilit di accadimento di un guasto risulta fortemente influenzata dalla natura bistabile non bistabile dell elemento Va ricordato che la prima caratterizzata da un repentino passaggio dallo stato di funzionamento a quello di non funzionamento mentre la seconda da un passaggio graduale e La disponibilit di dati di tipo durabilistico quanto pi numerose saranno le informazioni in termini di durata ed affidabilit o propensione all affidabilit secondo quanto detto in 4 4 tanto pi precise si riveleranno ovviamente le strategie manutentive adottate Informazioni circa il tasso di guasto il parametro pit significativo rappresentando l affidabilit istantanea e il numero di guasti nell unit di tempo sono estremamente scarse e di difficile reperibilit e Il periodo di vita del componente l adozione di una strategia manutentiva piuttosto che un altra dipender anche dal momento in cui questa avverr all interno del ciclo di vita dell edificio che pu essere scomposto in rodaggio vita utile usura periodi caratterizzati da tre differenti andamenti del tasso di guasto Quanto messo in luce poco sopra consente di poter affermare che e La strategia manutentiva a guasto avvenuto pu convenientemente essere adottata nel caso di elementi bistabili e non bistabil a patto che la funzione svolta dall elemento non sia classificabile come critica Pu essere adottata nel periodo di
27. life prediction procedures International Organization for Standardization Geneve Switzerland L 10 91 Norme per l attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell energia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia L 109 94 e s m i Legge Quadro in materia di Lavori Pubblici RILEM 1989 Systematic methodology for service life prediction of building materials and components RILEM Recommendation Materials and Structures Vol 22 pp 385 392 UNI 7357 1974 Calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento di edifici UNI 7867 1 1978 Edilizia Terminologia per requisiti e prestazioni Nozioni di requisito e di prestazione UNI 7867 2 1978 Edilizia Terminologia per requisiti e prestazioni Specificazione di prestazione qualit ed affidabilit UNI 7867 4 1978 Edilizia Terminologia per requisiti e prestazioni Qualit ambientale e tecnologica nel processo edilizio UNI 7959 1988 Edilizia Pareti perimetrali verticali Analisi dei requisiti Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 195 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti normativi UNI 8289 1981 Edilizia Esigenze dell utenza finale Classificazione UNI 8290 1 1981 Edilizia residenziale Sistema tecnologico Classificazione e terminologia UNI 8290 2 1983 Edilizia residenziale Sistema tecnologico Analisi dei requisiti UNI 8290 3 1987 Edilizia residenziale Sistem
28. opera sia moderato tenuto conto delle condizioni climatiche del luogo senza che ci pregiudichi il benessere termico degli occupanti Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 18 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 Accanto ai requisiti essenziali viene introdotto anche il marchio CE fondamentale per la libera circolazione dei prodotti da costruzione Il marchio CE attesta fondamentalmente che i prodotti da costruzione sono conformi alle relative norme nazionali in cui sono state trasposte le norme armonizzate che sono conformi ad un benestare tecnico europeo 9 o che sono conformi alle specificazioni tecniche nazionali nella misura in cui non esistano specificazioni armonizzate art 4 par 2 Nello stesso anno la Commissione istituisce un organizzazione composta da organismi autorizzati al rilascio di benestare tecnici europei ed impartisce a tale organizzazione che raggruppa gli organismi riconosciuti designati dagli stati membri mandati per l elaborazione di orientamenti per il benestare tecnico europeo per un prodotto o una famiglia di prodotti Pi in generale dunque al fine di rendere operativa la Direttiva Prodotti da Costruzione la Comunit Europea ha emesso una serie di mandati ai gruppi di lavoro normativo in ambito EOTA per la predisposizione di Guide per l Idoneit Tecnica Europea ed in ambito CEN per la predisposizione di n
29. sabbia e resine epossidiche 6a Mattone a per muratura esterna Laterizio 6b Mattone b per muratura esterna Laterizio 7 Malta per muratura esterna Cemento R 325 e sabbia 8 Rivestimento esterno Cemento R 325 calce aerea e sabbia 9 Strato protettivo Idropittura acrilica Tab 10 3 Decomposizione del pacchetto tecnologico 10 1 3 Determinazione e caratterizzazione delle interfacce Nello studio degli scenari la comprensione delle modalit di vincolo all interno del pacchetto tecnologico riveste un aspetto estremamente importante dal momento che queste potrebbero dare origine a guasti causati da fenomeni meccanici piuttosto che inerenti Attraverso la tabella a doppia entrata riportata in figura 10 4 vengono determinate tutte le interfacce presenti all interno della soluzione tecnica mentre la tabella 10 5 consente una loro caratterizzazione in termini di geometria e tipologia di solidarizzaizone delle stesse Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 157 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Fig 10 4 Determinazione delle interfacce NUMBER INTERFACE NAME GEOMETRY BOUNDARY MODE 1 2a Internal coat Internal brick a Surface Glued 1 2b Internal coat Internal brick b Surface Glued 1 3 Internal coat Internal mortar Surface Glued 2a 3 Internal brick a Internal mortar Surface Glued 2a 4 Internal brick a Insulation Surface Sim
30. zero far ricadere le proprie scelte sui prodotti disponibili sul mercato tali da garantire all opera edilizia articolata nei diversi sub sistemi adeguate prestazioni di durabilit e manutenibilit 6 1 Degrado obsolescenza e patologia Prima di entrare nel merito di questi argomenti chiarendo come e quando intervenire si impongono alcune riflessioni in merito alla necessit dell intervento manutentivo queste considerazioni prendono spunto dal fatto che l oggetto abitazione alla pari di qualsiasi altro oggetto concepito e realizzato per fornire una risposta ad una domanda Nel nostro caso in particolare la domanda costituita da una serie di requisiti pi o meno espliciti che tanto per restare in ambito normativo possono essere fatti coincidere con i sei requisiti essenziali della Direttiva Prodotti da Costruzione cui andr aggiunto il requisito di durabilit trasversale a quelli elencati nel documento comunitario Analogamente rispondere alla domanda significa possedere l insieme dei requisiti necessari per consentire lo svolgimento di un insieme di funzioni La necessit di intervenire con le attivit manutentive di cui si detto nelle pagine precedenti strettamente correlata all equilibrio tra domanda e risposta tale equilibrio risulta essere di fatto un equilibrio dinamico nel senso che seppur molto lentamente sia la domanda che la risposta sono suscettibili di subire processi di trasforma
31. 29 Chiusura faccia a vista modello funzionale complessivo LUOGHI FUNZIONALI 1 2 3 4 5 A fg 1 fg 1 fg 1 F ff 2 fc 2 fc 2 fc 2 s fc 3 fc 3 fc 3 Z fc 4 fc 4 fc 4 2 fm 5 fm 5 fp 5 2 fc 6 fc 6 fc 6 3 fi 7 Tab 9 30 Chiusura pluristrato modello funzionale complessivo La simbologia utilizzata quella propria dell analisi funzionale la F indica le funzioni base mentre la f rappresenta funzioni analitiche l apice C generalmente associato a funzioni analitiche di intensit minore per significativit e o attivazione I nove criteri indagati sono i seguenti A Criterio della semplicit strutturale del modello A2 Criterio della semplicit funzionale del modello A3 Criterio della semplicit ubicazionale del modello B Criterio dell affaticamento medio del modello B Criterio dell affaticamento critico del modello B Criterio della variabilit dell affaticamento B4 Criterio dell equilibrio dell affaticamento C Criterio del grado di distribuzione in serie delle funzioni analitiche C2 Criterio del grado di distribuzione in parallelo delle funzioni analitiche La tabella 9 31 mostra i risultati scaturiti dall analisi condotta sui due modelli dal momento che operando su un repertorio costituito da due soli elementi non avrebbe senso rappresentare i risultati ottenuti in scala 1 5 o in scala 1 100 sono stati rappresentati i risultati attr
32. 4 Ricerca della normativa di riferimento A questo punto necessario un sistema di valutazione per ogni sub fattore Il metodo richiede la disponibilit di una scala di valutazione attraverso delle classi prestazionali e non solamente attraverso specificazioni di prestazioni minime Peraltro questa possibilit di poter valutare la qualit di un componente edilizio in base alla semplice appartenenza ad una classe di prestazione svincola l utente del Metodo Fattoriale da una conoscenza approfondita dei parametri che governano i requisiti prestazionali opportuno per una migliore affidabilit della valutazione riferirsi a standard di riferimento o ad altre fonti comunque autorevoli Va notato che una condizione necessaria che tutte le fonti devono soddisfare per essere utilizzabili la presenza di scale di valutazione in grado di coprire l intero campo di esistenza delle prestazioni del componente La seguente figura 8 4 mostra ad esempio come sia possibile nel caso della durezza superficiale rifarsi alla norma UNI EN 101 che si avvale della scala di Mohs MATERIALE DI DUREZZA RIFERIMENTO SUPERFICIALE Talco 1 Gesso 2 Calcite 3 Fluorite 4 Apatite 5 Feldspato 6 Quarzo 7 Topazio 8 Corindone 9 Diamante 10 Fig 8 4 Classi di prestazione definite dalla UNI EN 101 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 95 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8
33. 43 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 pi variegate accezioni ma includevano anche grandezze come l affidabilit e il tasso di guasto derivanti da un analisi affidabilistica che pu brevemente riassumersi nei seguenti passaggi 1 Osservazioni sperimentali su un campione di elementi rappresentativo del fenomeno relativo all intera popolazione coinvolta 2 Adozione di un modello probabilistico adeguato alla rappresentazione statistico inferenziale dei dati sulla base dei valori statistici e della loro elaborazione in senso probabilistico 3 Calcolo delle probabilit di altri eventi collegati al fenomeno esaminato sulla base del modello probabilistico verificato sui dati sperimentali 4 Formulazione di predizioni a priori sul comportamento di elementi analoghi La prima fase costituisce il tipico campo di applicazione della statistica descrittiva che si pu definire come l insieme dei metodi che concernono la definizione la raccolta il compendio e la presentazione di un insieme di dati per descriverne in modo adeguato le varie caratteristiche Molteni 1988 La statistica descrittiva ha quindi anche il compito specifico di fornire elaborazioni relative allo stato della popolazione esaminata Alla seconda fase fornisce il proprio contributo la statistica inferenziale che si pu definire come Tinsieme dei metodi che permettono
34. 58 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Cap 5 Scheldt in Olanda il requisito di vita utile venne identificato in almeno cent anni Nessun metodo stato specificato per provare questa durata Dal momento che la normativa in campo durabilistico basata solamente su regole prescrittive senza alcuna specificazione della vita utile non stato possibile basare la progettazione su codici esistenti La progettazione della durabilit stata svolta sulla base di una metodologia sviluppata in un progetto di ricerca per la Comunit Europea Questo progetto soprannominato DuraCrete ha migliorato notevolmente l affidabilit esistente ed i metodi di progettazione strutturale basati sulle prestazioni grazie all introduzione di modellazioni dei degradi e delle azioni ambientali Si ritiene che la progettazione probabilistica del Western Scheldt Tunnel sia il primo progetto in cui l approccio DuraCrete sia stato applicato nella pratica 5 2 Metodi ingegneristici Come gi detto i metodi ingegneristici si pongono a met strada tra il Metodo Fattoriale e i metodi probabilistici In particolare i requisiti principali che dovrebbe possedere un qualsiasi metodo ingegneristico sono 1 seguenti e Il metodo deve essere facilmente comprensibile e Il metodo deve essere facile da utilizzare e Irisultati per le semplificazioni adottate devono essere suff
35. 8290 1 8 3 2 Analisi agenti azioni effetti ed individuazione dei sub fattori Questo passaggio della procedura orientato ad evidenziare 1 requisiti prestazionali da richiedere al componente edilizio affinch possa opporre un comportamento sufficientemente valido alle azioni degradanti di agenti meccanici chimici elettromagnetici termici e biologici cos come da ISO 6241 Ognuno dei requisiti prestazionali cos individuati dar origine ad un sub fattore che contribuir a definire la qualit del componente Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 103 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Poich il metodo prevede l associazione ad ogni sub fattore di una normativa di riferimento italiana od internazionale contenente classi di prestazione la seguente tabella 8 14 contiene solo 1 riferimenti ad agenti di degrado che potranno essere associati a tali classi Sarebbe auspicabile che in futuro molte pi normative introducessero classi prestazionali che consentano di studiare appieno qualsiasi componente edilizio Solaio cucina ristorante Codice 3 3 2 1 2 Pavimento in gr s porcellanato antiscivolo Codice 3 3 2 1 2 2 Agente Requisito Classificazione ISO 6241 Azione Effetto prestazionale Sub fattore Natura Agenti Carichi vivi Incisione della Presenza di graffi Durezza ay meccanici superficie superficiale Agenti Acqua Caduta di acqua Scivo
36. Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi TI Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 7 4 3 Doppia esposizione Milano I Lugano CH I provini realizzati per le prove in esterno sono stati esposti sia a Milano che a Lugano ambienti con condizioni climatiche simili ma con livelli d inquinamento diversi in particolare per quel che riguarda l aria e la pioggia Dal momento che la presenza di particelle inquinanti non stata presa in considerazione nell inviluppo degli agenti operanti all interno della cella climatica questo parametro ci consentir di trarre indicazioni circa la possibilit o meno di potere effettivamente trascurare questo aspetto per future attivit di valutazione di vita utile su provini invecchiati artificialmente 7 4 4 Differente inclinazione 45 90 Come ultima variabile stata considerata l inclinazione I provini sono stati esposti in configurazione di 90 e di 45 quest ultima dovrebbe amplificare il degrado e rendere dunque pi chiari gli effetti nel tempo sulla muratura In accordo con alcuni standard l esposizione a 45 gradi dovrebbe accelerare l invecchiamento esterno di un fattore ben preciso da ricavare in seguito all elaborazione dei risultati dell invecchiamento Riassumendo quanto detto per ogni sito di esposizione Milano e Lugano il monitoraggio ha riguardato otto different
37. La stima della propensione all affidabilit AI metodo di stima della propensione alla durata pu essere affiancato il metodo gi esposto in 4 4 relativamente alla stima della propensione all affidabilit Le indicazioni che si possono trarre dall utilizzo di quest ultimo gi di per s importanti se utilizzate da sole consentono di avere una visione pi generale sulla durabilit dei componenti edilizi qualora affiancate al tipo di considerazioni fatte nei paragrafi precedenti Va subito chiarito come l adozione di questo metodo ai fini della scelta di un componente edilizio per il suo impiego in un progetto di intervento specifico sia strettamente subordinata alla verifica di una sufficiente qualit tecnologica caratteristica al tempo zero Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 139 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Pi volte stato evidenziato come abbia senso parlare di soddisfacimento delle prestazioni nel tempo solo se l opera fin dall inizio in grado di soddisfare i requisiti impliciti ed espliciti per 1 quali stata richiesta progettata e realizzata Se detta componente della qualit tecnologica garantita possibile allora indagare la probabilit di non accadimento di guasti del componente edilizio durante il suo periodo di vita utile Anche in questo caso pur non avendo ancora
38. Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 10 7 1 Correlare ogni scenario con un intervento manutentivo complesso Abbiamo visto come FMEA sia in grado di restituire scenari associati sia ad un determinato elemento funzionale sia alla funzione che viene a mancare a causa di una successione di degradi Tale passaggio quindi non dovrebbe comportare particolari difficolt Al termine di uno scenario potrebbe essere necessario ad esempio intervenire sull intonaco esterno ormai ammalorato al fine di realizzarne uno completamente nuovo intervento manutentivo complesso 10 7 2 Suddividere ogni intervento manutentivo complesso in pi interventi semplici Un intervento manutentivo pu essere visto come una serie di interventi manutentivi pi semplici Se vero che il numero di scenari particolarmente elevato altrettanto vero che il numero di interventi manutentivi semplici sar molto pi ridotto giacch gran parte di essi saranno simili Nel caso precedente ad esempio l intervento manutentivo complesso individuato sar scomposto nelle seguenti attivit manutentive semplici 1 Rimozione dell intonaco esterno ammalorato 2 Realizzazione del nuovo intonaco esterno 3 Realizzazione del film protettivo 10 7 3 Valutare la complessit dei singoli interventi Per la valutazione di ogni intervento manutentivo semplice andranno tenuti in considerazione numerosi fattori quali ad esempio il num
39. REQUIREMENT S RANKING Fig 10 20 Importanza relativa dei sei requisiti essenziali Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 174 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 10 6 3 Valutazione dell importanza relativa di ogni funzione per ogni elemento funzionale Sempre attraverso matrici di confronto a coppie per ogni elemento funzionale necessario individuare delle priorit funzionali sulla base delle quali valutare la gravit degli scenari restituiti da FMEA fig 10 21 m l I Fig 10 21 Ranking delle funzioni da compiere per ogni specifico strato Questo passaggio va ripetuto per tutti gli elementi funzionali costituenti la soluzione tecnica dal momento che le priorit funzionali variano da strato a strato Grazie alla precedente correlazione requisiti essenziali funzioni il progettista ora in grado di compilare per ogni requisito essenziale una matrice di confronto a coppie le cui dimensioni dipenderanno dal numero di funzioni associate allo specifico requisito considerato La fig 10 22 mostra la matrice relativa al requisito essenziale R2 Sicurezza in caso di incendio cui sono state associate le funzioni caratterizzate dai codici Fu3 Ft5 Ft6 Ft8 Fcl e Fc2 L esempio si riferisce all elemento funzionale muratura esterna 74 Ad esempio nel caso di un analisi condotta sul rivestimento p
40. a che fare con elementi tecnici non bistabili il tasso di guasto ha un andamento molto simile a quello di fig 2 5 Nella gran parte dei casi si pu rilevare la presenza di tre fasi distinte caratterizzate da un diverso andamento dei valori della funzione tasso di guasto Gli elementi tecnici bistabili sono quelli per cui si ha un brusco passaggio dallo stato di funzionamento allo stato di guasto cfr elementi di impianti tecnici Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 15 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 I parametri di valutazione della durabilita Cap 2 1 Fase di mortalita infantile o fase di rodaggio nella quale si registra la presenza di guasti iniziali dei componenti legati a difetti originari dei materiali a rilevanti difetti di montaggio o posa in opera a errori o difetti di fabbricazione Il tasso istantaneo di guasto tende progressivamente a decrescere in seguito all eliminazione dei componenti intrinsecamente deboli e quindi con un tasso di guasto superiore a quello medio della popolazione Ci conduce ad una progressiva stabilizzazione del tasso di guasto stesso 2 Fase di vita utile nella quale si registra la presenza dei soli guasti casuali legati ad eventi imprevisti o ad imperfezioni del processo produttivo rispetto alle prestazioni previste dal progetto o ancora ad usi impropri del componente edilizio In questa fase il tas
41. al fine di evitare eventuali guasti e facilitare i necessari interventi manutentivi e Accessibilit attitudine dei subsistemi tecnologici e degli elementi tecnici che li costituiscono ad essere facilmente raggiungibili al fine di compiere interventi manutentivi in adeguate condizioni di sicurezza e di comfort La necessit di impedire la corretta fruizione degli spazi attigui alla soluzione tecnica indica basso ma non nullo livello di soddisfacimento del requisito e Distinguibilita attitudine ad una chiara intelligibilit della disposizione costruttiva e ad una chiara definizione dei ruoli delle parti componenti grazie ad una differenziazione sia fisica che funzionale dei componenti della soluzione tecnica e Smontabilit attitudine di una soluzione tecnica ad essere scomposta in modo reversibile nei singoli elementi costituenti per agevolare il rinnovo e limitare le sostituzioni quando Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 62 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 si rende necessaria la riparazione senza il ricorso a mezzi impegnativi di movimentazione e Riparabilita attitudine a consentire la riparazione delle parti rotte o usurate di elementi tecnici soprattutto se complessi e formati da parti con obsolescenza differenziata Gli interventi di riparazione possono richiedere smontaggi e rimontaggi come pure l intervento di operatori spe
42. auspicabilmente recepiti in prima istanza a livello nazionale e in futuro addirittura in contesti pi rilevanti In questo senso i capitoli 9 e 10 rappresentano la proposta di ulteriori percorsi metodologici che per svilupparsi pienamente faranno propri anche i contributi di un centro di ricerca di spessore internazionale come il CSTB Centre Scientifique et Technique du B timent Strumenti previsionali alternativi al Metodo Fattoriale verranno utilizzati per trarre indicazioni sulla vita utile di oggetti edilizi in termini di propensione alla durabilit mentre lo studio dei modi di guasto e delle loro criticit consentir di trarre importanti informazioni di ausilio al progettista nello sviluppo di corrette strategie manutentive gettando le basi per un adeguata programmazione della manutenzione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 1 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Inquadramento generale del problema durabilistico 1 PARTE Inquadramento generale del problema durabilistico Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 2 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 Cap 1 Introduzione Perch parlare di durabilita L importanza di una tematica come quella della durabilit e quindi delle problematiche ad essa connesse pu essere meglio compresa attraverso alcune semplici considerazioni che troppo spe
43. concorrono i dettagli di progetto e situazioni particolari che si manifestano durante il servizio Identificare i possibili e plausibili guasti tramite la significativit degli effetti ove gli eventi di guasto di ciascun componente non possano ritenersi indipendenti l uno dall altro condizione tipica dell ambiente edilizio possono essere utilizzati strumenti quali il FMEA e o il FIM L analisi dei modi e degli effetti dei guasti FMEA un metodo analitico di tipo induttivo finalizzato allo studio sistematico delle cause e degli effetti pit frequentemente ricollegabili ad eventi di guasto che possono colpire i componenti di un sistema mentre l albero dei guasti FTM un diagramma logico che mette in relazione i guasti dei singoli componenti o guasti primari con il guasto del sistema o guasto finale laddove tale guasto rappresenta l effetto finale indesiderato corrispondente a uno dei possibili modi di guasto del sistema stesso Analizzare i piani operativi di esecuzione e i piani particolari di sicurezza l acquisizione delle informazioni presenti in tali documenti risulter di primaria importanza per la stesura 35 EMEA Failure Modes and Effects Analysis 3 ETM Fault Tree Method Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 68 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 del piano operativo di manutenzione dal mome
44. cosa pi ancora delicata una sensibilit a tali problematiche che spesso rischiano di allontanare l utente finale dal metodo o nella peggiore delle ipotesi di portarlo a considerazioni fallaci nella corretta individuazione della vita utile di progetto degli elementi tecnici prescelti Va ricordato infatti come le critiche maggiori legate all adozione di tale metodologia di correzione della Reference Service Life siano proprio legate all alto grado di soggettivit del Metodo Fattoriale pi persone possono ottenere risultati differenti pur partendo dagli stessi dati di input Ricordando la seguente formula che definisce il Metodo Fattoriale cfr cap 4 ESLC RSLC factor A factor B factor C factor D factor E factor F factor G 1 si pu notare come la vita utile stimata sia fortemente influenzata dal giudizio dell utente Per esempio alcune semplici considerazioni di Cusmano et al 2003 mostrano come si possano ottenere scostamenti superiori all 80 nella stima della ESLC a fronte di differenze numericamente piccole addirittura minori del 10 fig 8 1 43 ISO 15686 1 9 Factor Method for estimating service life pag 22 e seguenti Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 91 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Estimator Estimator 2 Difference slightly confident ApAy Ay lt 10 A lt 10 A lt 10 lt
45. dei componenti edilizi RILEM 1989 Tale metodologia basata su requisiti generali include l identificazione delle informazioni necessarie la selezione e lo sviluppo delle prove l interpretazione dei dati e l analisi dei risultati Dal momento che utilizza un approccio di ricerche iterativo permette predizioni sempre pi precise mano a mano che la conoscenza in tale campo aumenter Le analisi matematiche necessarie per la predizione di vita utile non sono descritte nel dettaglio ma possono essere utilizzate analisi deterministiche o probabilistiche La Raccomandazione RILEM stata appositamente sviluppata in modo generico per poter essere applicata a tutti i tipi di materiali e componenti edilizi ed stata usata come base per lo sviluppo di successive normative e standard sovrannazionali Gi nel 1987 mostrando notevole lungimiranza Masters forniva alcuni requisiti generali per un sistema di predizione di vita utile Masters 1987 1 necessario definire il problema esplicitamente prima di cercare di risolverlo 2 Andrebbe definita la vita utile in modo tale che a Possa essere misurata quantitativamente b Possa essere messa in relazione con le prestazioni fornite in servizio 3 Bisognerebbe aprirsi ad approcci e metodi nuovi piuttosto che accettare ciecamente approcci e metodi tradizionali 4 Andrebbero utilizzate procedure semplici e sistematiche aventi basi nella logica nel senso comune e nella scie
46. del PLM per lo meno fino a quando tali dati di input non saranno disponibili Il contributo mira a sfruttare PLM per la valutazione della propensione alla durata di elementi tecnici affiancandolo al gi presente metodo di stima della propensione all affidabilit per mettere a disposizione del progettista un utile strumento nell ottimizzazione della scelta progettuale Il problema di correlare il degrado di un elemento tecnico alla variabile temporale per addivenire all istante di fina di vita utile tipico dell approccio prestazionale e in questo senso le difficolt incontrate sono analoghe a quelle dei colleghi d oltralpe il metodo proposto dal CSTB ed indagato nel capitolo 10 FMEA richiede anch esso un indagine quantitativa che fornisca precise tempistiche per gli scenari individuati Su questi aspetti sar possibile proseguire la collaborazione poich i due approcci rivelano simili finalit L ultima parte del lavoro infine testimonia degli sforzi condotti per collegare quanto ripreso nelle righe precedenti ala tematica della manutenzione naturale appendice dell intera indagine durabilistica le cui ricadute sono di estremo interesse per aspetti che riguardano in prima istanza la programmazione gestionale dell opera ma che in un ottica pi vasta toccano anche altre importanti tematiche legate alla sostenibilit dell intervento Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 187 Dottorando di Rice
47. depositi di pertinenza con Pavimento in gres porcellanato i 313241222 SR pavimento incollato antiscivolo Sottofondo isolato acusticamente e a spo 3 3 2 1 3 1 i pa Solaio sotto i bagni impermeabilizzato dell albergo i 8 3 3 2 1 3 2 Pavimento in gres porcellanato levigato Solaio sotto il ba A eae So 4 mi agno 3 3 2 1 4 1 Sottofondo isolato acusticamente foresteria e di tutti i servizi pubblici per 3 3 2 1 4 2 Pavimento in gres porcellanato levigato albergo e ristorante Solaio sotto lo sbarco 3 3 2 1 5 1 Sottofondo isolato acusticamente ascensore e tunnel di Partizi Eattizione collegamento con la artizione 3 3 2 interna 3 3 2 1 Solai Ea interna 1 zona fitness al piano orizzontale interrato ristorante F K x 3 3 2 1 5 2 Pavimento in gres porcellanato levigato al piano terra e disimpegni al piano interrato Solaio con pavimento 3 3 2 1 6 1 Sottofondo isolato acusticamente sopraelevato nella zona uffici al 1 2 3 piano e negli 3 3 2 1 6 2 Pavimento flottante uffici dell albergo Controsoffitto zona 7 3 3 2 1 7 1 Struttura di sostegno ingresso reception bar soggiorno ristorante al piano terra e al piano 3 3 2 1 7 Tepian interrato corridoi A i 3 3 2 1 7 2 Pannelli camere ingresso camere sbarco ascensore e tunnel al piano interrato Tab 8 13 Estratto della WBS recante il componente edilizio il codice stato ottenuto a partire dalla norma UNI
48. design and maintenance planning exploitation 9 DBMC Brisbane Australia Lair J and Chevalier J L 2002b Service life assessment of building products by data fusion 1 Domain Report after 1 PeBBu Domain 1 Workshop G vle Sweden Lair J Bauer M Doloca A and Wetzel C 2003a A predictive model for future deterioration of buildings elements used in a decision making tool for long term investment strategies International Workshop on Management of Durability in the Building Process Milan Italy Lair J Talon A and Boissier D 2003b Failure Mode Effect and Criticality Analysis for decision aid at design and exploitation stages Second International Symposium on Integrated Lifetime Engineering of Buildings and Civil Infrastructures ILCDES Kuopio Finland Lounis Z Lacasse M A Vanier D J and Kyle B R 1998 Towards standardization of service life prediction of roofing membranes Roofing Research and Standards Development 4 Volume ASTM STP 1349 American Society for Testing and Materials Philadelphia PA USA Maggi P N 1994a Il processo edilizio vol I Metodi e strumenti di progettazione edilizia Citt Studi Milano Maggi P N 1994b Il processo edilizio vol II Metodi e strumenti di ergotecnica edile Citt Studi Milano Maggi P N Rejna M G Daniotti B Re Cecconi F Poli T Rigamonti B Jornet A Teruzzi T 1999 Experimental program to eval
49. di attrezzature specializzate per lo smontaggio Postura degli operatori secondo l altezza Postura degli operatori secondo il tempo di impegno muscolare Sicurezza del luogo di lavoro Peso delle parti costituenti la soluzione Dimensioni delle parti costituenti la soluzione Necessit di trasportare le parti smontate Presenza di predisposizioni per il trasporto Disponibilit alla movimentazione manuale Necessit di impedire la fruizione degli spazi attigui alla soluzione tecnica RIPARABILITA Luogo dove possibile effettuare la riparazione Interruzione di servizio durante la riparazione Peso delle parti costituenti la soluzione Dimensioni delle parti costituenti la soluzione tecnica Disponibilita alla movimentazione manuale Qualifica degli operatori addetti alla riparazione Numerosita degli operatori necessari per la riparazione Tempo di riparazione Postura di lavoro degli operatori secondo I altezza Postura di lavoro degli operatori secondo il tempo di impegno muscolare Necessit di attrezzature specializzate Necessit di macchinari specializzati Tempo di lavoro macchina Sicurezza dei mezzi d opera necessari per la riparazione rischi derivanti dall uso di macchine e utensili Sicurezza del luogo di lavoro Necessit di impedire la fruizione degli spazi attigui alla soluzione tecnica Necessit di proteggere le soluzioni tecniche attigue durante gli interventi di riparazione Numerosit delle operazioni elementari necessarie per
50. di ceramica Determinazione della resistenza all abrasione superficiale per piastrelle smaltate UNI EN ISO 10545 13 2000 Piastrelle di ceramica Determinazione della resistenza chimica UNI EN ISO 10545 14 2000 Piastrelle di ceramica Determinazione della resistenza alle macchie Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 196 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271
51. di definire il panorama complessivo dei requisiti prestazionali che il componente sar tenuto a possedere tali caratteristiche dovrebbero rappresentare la trasposizione di particolari requisiti in parametri facilmente individuabili e misurabili Per maggiore chiarezza viene di seguito riportata la principale terminologia adottata in ambito internazionale e definita dal gruppo CIB W086 Building Pathology e Agente entit che provoca un determinato effetto mediante la propria azione e Azione mediatore fisico chimico o meccanico capace di modificare l ambiente gli oggetti edilizi ed il loro comportamento e Effetto modificazione dell ambiente degli oggetti edilizi e del loro comportamento conseguente ad una determinata azione e Anomalia manifestazione inattesa percepibile visivamente o strumentalmente pi o meno evidente pu avere rilevanza sintomatica esantema o meno per l individuazione del difetto pu essere lo stesso difetto e lo stesso guasto L indagine diagnostica ha il compito di stabilirne la rilevanza rispetto al degrado riscontrato e Guasto deterioramento che rende inutilizzabile o non pi rispondente alla sua funzione un elemento tecnico o una sua parte Anche il guasto pu derivare da una condizione patologica o da fatti connessi al normale invecchiamento la discriminante tra le due condizioni la temporizzazione dell evento In ogni caso va sottolineato il fatto che un effetto in grado di attivar
52. di estendere le informazioni contenute in un campione all intera popolazione Molteni 1988 La terza fase rientra nella sfera delle teorie probabilistiche e pi precisamente del calcolo delle probabilit cio della valutazione attribuibile al possibile verificarsi di un evento La quarta fase infine costituisce l output del processo cio il conseguimento dell obiettivo della ricerca sperimentale Va messo in luce quindi come l approccio affidabilistico presentato nel capitolo 2 si basi su due differenti aspetti concettualmente molto diversi l uno dall altro il primo riguarda la Statistica intesa come processo di acquisizione dei fatti mentre secondo riguarda la probabilit intesa come processo di previsione degli eventi basato su tali fatti In altre parole la capacit di descrivere il comportamento di un intera popolazione di elementi in forma ex ante rispetto al loro verificarsi subordinata alla possibilit di osservare una serie di fenomeni questa volta in forma ex post che si sono gi verificati su un campione rappresentativo di una popolazione molto pi ampia Le considerazioni precedenti servono a mettere in luce il fatto che l analisi affidabilistica rappresenti un processo dispendioso e non sempre percorribile fondamentalmente per due motivi principali e Da un lato la fase di sperimentazione e collaudo a seguito della produzione di componenti o elementi tecnici avviene difficilmente
53. di progetto di un intervento edilizio Questi aspetti sono e La qualit tecnologica caratteristica Q attitudine del prodotto a fornire livelli di prestazione tecnologica prima della sua messa in opera al tempo zero e La qualit tecnologica utile Qu attitudine del prodotto a mantenere nel tempo i livelli di prestazione tecnologica iniziali caratterizzanti la qualit tecnologica al tempo zero e La qualit tecnologica manutentiva Qm attitudine del prodotto a consentire livelli specifici di manutenzione e La qualit tecnologica operativa Qo attitudine del prodotto a consentire livelli specifici di economicit nella messa in opera 8 UNI 10838 Edilizia Terminologia riferita all utenza alle prestazioni al processo edilizio e alla qualit edilizia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 11 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 I parametri di valutazione della durabilita Cap 2 In questa sede verranno approfondite tematiche relative alla qualita tecnologica utile dal momento che ad essa demandato il compito di valutare il grado di rispondenza ai requisiti di durabilit connotanti il comportamento nel tempo dei componenti edilizi e in generale dell intera opera Per le forti ricadute che i risultati in questo campo potranno fornire al problema dell ottimizzazione del costo globale nel capitolo 6 verranno trattati necessariamente anche aspetti legati alla qualit tecnologica
54. di riqualificazione globale gi dopo venti o trent anni dalla loro costruzione E di Manfron 1995 uno studio del 1992 su un campione di edilizia residenziale pubblica d IACP veneti dal quale risulta come bastino 26 anni per raggiungere il redoubling cost time vale a dire il periodo di tempo alla fine del quale i costi di manutenzione sostenuti pareggiano il costo di costruzione Questo dato tanto pi stupefacente se letto in parallelo con i risultati di un indagine condotta sul comparto degli edifici pubblici da parte del Ministero delle Costruzioni giapponese da cui risulta che il costo del ciclo di vita medio circa 60 anni di un edificio ammonta a oltre sei volte il suo costo di costruzione mentre i costi di manutenzione rappresentano quasi la meta del costo globale fig 1 6 Ishizuka et al 1992 IACP Istituto Autonomo per le Case Popolari Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 8 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 Manutenzione Geslione operativa esercizio Costi di manutenzione Costi riparazioni programmate Costi iwarazioni straordinarie Sie ninni edificio e Mpiar Costi di gestione operativa ionici Costi personale di gestione Costifiscali e assicur Costi dicoordnamento Ammorlameni Fig 1 6 Confronto tra le componenti del ciclo di vita di un edificio Letti con un taglio differente
55. di scelta delle strategie manutentive L individuazione di un adeguata strategia manutentiva senz altro uno dei momenti pi delicati della programmazione gestionale dell intervento dal momento che i costi delle attivit di manutenzione e soprattutto la loro distribuzione lungo l intero ciclo di vita dell edificio sono fortemente influenzati dall articolazione pi o meno complessa di forme manutentive individuate per contrastare al meglio fenomeniche di degrado ed obsolescenza del sistema edilizio La scelta di una strategia manutentiva avviene generalmente a valle di un processo attraverso il quale vengono esaminati tutta una serie di fattori tra 1 quali e L importanza del guasto andr valutata la possibilit che sia compromesso il funzionamento dell elemento tecnico e o del sistema di elementi Un analisi funzionale del componente in questa fase pu rivelarsi di grande utilit e La criticit del guasto andranno valutate le possibili ripercussioni in termini di sicurezza e o benessere che potrebbero coinvolgere gli utenti a seguito della comparsa di un evento di guasto e Il costo dell intervento manutentivo andranno considerati oltre al costo dell elemento in s i costi di sostituzione o di demolizione e successiva ricostruzione necessari all adeguamento tecnologico funzionale della parte indagata sulla scorta delle indicazioni fornite dai piani operativi di manutenzione e La natura dell elemento
56. di un opera rendendone attuabili il controllo ed il governo dei costi globali durante il ciclo di vita della stessa Come si pu capire l interesse della trattazione si sposta a questo punto su un altra componente della qualit tecnologica la qualit tecnologica manutentiva Questa particolare articolazione della qualit tecnologica dei componenti edilizi trova concretezza nella propensione alla manutenibilit posseduta da un opera edilizia intesa come attitudine a consentire l esecuzione di interventi manutentivi ragionevolmente economici Questi caratteri sono conferiti all opera edilizia e ai suoi componenti nella fase decisionale pertanto la manutenibilit costituisce un vero e proprio requisito di progetto strettamente dipendente dalla durabilit Il requisito di manutenibilit indicante l attitudine all operabilit della manutenzione concentra in una definizione cumulativa i contenuti relativi a pi requisiti elementari che ne costituiscono l articolazione ispezionabilit accessibilit distinguibilit smontabilit riparabilit e sostituibilit In riferimento alle definizioni riportate nella letteratura tecnica al riguardo essi possono essere cos descritti e Ispezionabilita attitudine dei subsistemi tecnologici e degli elementi tecnici che li costituiscono in particolare quando sono destinati ad essere usati e manovrati direttamente dagli utenti ad essere ispezionabili e controllabili
57. e FOTA 1999a Assumption of working life of constructional products in guidelines for European Technical Approval European Technical Approvals and harmonized standards EOTA Guidance Document 002 European Organization for Technical Approval Brussels Belgium December Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 194 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti normativi EOTA 1999b Assessment of working life of products EOTA Guidance Document 003 European Organization for Technical Approvals EOTA Brussels Belgium December EU 1988 Construction Products Directive European Community Council 89 106 EWG updated 93 68 EWG EU 1994 Interpretative Documents of Council Directive 89 106 EEC Official Journal of the European Communities C62 Vol 37 28 February 1994 ISO 6241 1984 Performance standards in buildings Principles for their preparation and factors to be considered International Organization for Standardization Geneve Switzerland ISO 13788 Hygrothermal performance of building components and building elements Estimation of internal surface temperature to avoid critical surface humidity and calculation of interstitial condensation ISO 15686 1 2000 Building and constructed assets Service life planning General principles International Organization for Standardization Geneve Switzerland ISO 15686 2 2001 Building and constructed assets Service life planning Service
58. e le distribuzioni dei fattori il problema pu essere affrontato abbastanza agevolmente La fig 5 4 mostra le condizioni rilevanti per tutti i fattori per un caso di studio dato da un edificio rettangolare di dimensioni in pianta pari a 50 x 25 m con le facciate principali rivolte a nord e a sud I tre frattili 5 50 e 95 sono stati definiti attraverso il metodo di Delphi illustrato precedentemente Factors for the Factor Relevant conditions fractiles 5 50 A Quality of component a general variations of components 1 2 1 5 B Design level good identical value 1 2 C Work execution level a general variation 1 0 1 2 but insufficient quality repaired Indoor environment S occasional risk of condensation 0 9 1 0 medium risk of condensation 0 8 0 9 high risk of condensation 0 7 0 8 medium risk of condensation 0 8 0 9 Outdoor environment S occasional cycling dry damp 0 8 1 0 regular cycling dry damp 0 6 0 8 sheltered from rain 1 0 1 2 occasional cycling dry damp 0 8 1 0 oT 7 n T capri In use conditions occasional access by children 0 8 1 0 regular access by children 0 6 0 8 occ reg access by children 0 7 0 9 h occasional access by children 0 8 1 0 Maintenance level a painted on judgement of caretaker 0 9 1 0 Fig 5 4 Frattili stimati I valori dei frattili che compaiono nella figura precedente sono approssimati dalle funzioni di probabilit di fig 5 5 Le funzioni scelte rappresentano qu
59. edilizi per la selezione e lo sviluppo delle prove per l interpretazione dei dati e per la conseguente analisi dei risultati ottenuti 3 2 Il contributo italiano in ambito UNI A livello nazionale il DBCG si recentemente attivato anche in ambito normativo prendendo parte al Gruppo di Lavoro UNI GL 15 Il tavolo di lavoro sulla Valutazione della durabilit dei componenti edilizi facente capo alla commissione UNI Processo Edilizio ha consentito di riunire esponenti sia del mondo accademico che di quello professionale recependo cos contributi e proposte anche da parte di produttori e di associazioni di categoria La norma che ne scaturita di prossima pubblicazione suddivisa in tre parti e Parte 1 La durabilit dei componenti edilizi Terminologia e definizione dei parametri di valutazione e Parte 2 La durabilit dei componenti edilizi Metodo per la valutazione della propensione all affidabilit e Parte 3 La durabilit dei componenti edilizi Metodo per la valutazione della durata vita utile La prima parte della norma ha lo scopo di unificare le definizioni dei termini e dei parametri per la valutazione della durabilit dei componenti edilizi La seconda parte recepisce una metodologia per la valutazione dell affidabilit di componenti edilizi in termini di propensione all affidabilit sviluppata proprio dal DBCG all interno del Dipartimento BEST ex
60. elementi funzionali attraverso la valutazione delle caratteristiche funzionali degli elementi stessi Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 36 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 4 1 2 Preparazione Dopo che il tipo di studio per la previsione della vita utile stato definito in accordo con il punto precedente devono essere identificati i possibili meccanismi di degrado per l elemento tecnico sulla base degli agenti significativi nel contesto i identificato i specifico o generico per i meccanismi di degrado individuati devono essere ipotizzate le modalit di esposizione in programmi di invecchiamento accelerato o naturale e Identificazione degli agenti di degrado e delle loro intensit devono essere identificati il tipo e la distribuzione di intensit degli agenti di degrado stimati come significativi in relazione al contesto i identificato i specifico o generico Devono essere considerati uno o pi contesti ambientali secondo il tipo di studio Gli agenti possono essere individuati facendo riferimento alla norma UNI 8290 Una lista sintetica degli agenti di degrado significativi presentata in tabella 4 2 CLASSIFICAZIONE AGENTI AGENTE Pioggia Neve Ghiaccio Grandine Vapore acqueo Agenti climatici Vento Particelle Alte e basse temperature Cicli di temperatura Radiazione solare Radiazione termica CO NO SOx Ox
61. l esposizione in condizioni d uso rappresentato dall inserimento intenzionale dell elemento tecnico in un edificio reale in condizioni normali d uso al fine di valutare la vita utile del componente Esposizioni a breve termine Esposizioni accelerate nei programmi di esposizione accelerata i campioni di elemento tecnico devono essere sottoposti in laboratorio a cicli di invecchiamento rappresentanti l inviluppo degli agenti di degrado ritenuti significativi Le caratteristiche funzionali delle parti costituenti l elemento tecnico devono essere misurate prima durante e dopo l invecchiamento Eventuali effetti sinergici possono essere considerati nella definizione del ciclo di invecchiamento Deve essere verificato che 1 meccanismi di degrado ottenuti in laboratorio siano gli stessi ottenuti nelle esposizioni in esterno Esposizione a breve termine in condizioni d uso esposizione a breve termine in condizioni d uso con caratteristiche simili alle esposizioni a tempi lunghi possono essere utilizzati quando gli effetti di degrado possono essere identificati in tempi brevi tramite strumenti di analisi superficiale ad elevata sensibilit Valutazioni prestazionali Schema di valutazione durante l esposizione all invecchiamento le prestazioni e le caratteristiche funzionali devono essere misurate secondo le tecniche definite e secondo intervalli temporali definiti sulla base degli obiettivi dello studio Analisi non di
62. l importanza relativa di ognuno dei punti successivi discutibile ma caratteristiche importanti dovrebbero essere considerate le seguenti Facili da studiare Facili da utilizzare Rapidi da utilizzare Accurati Facili da aggiornare Facili da comunicare Adattabili Supportati da dati Legati a metodi e strumenti di progettazione gi esistenti Liberi da burocrazia eccessiva In grado di riconoscere l importanza dell innovazione Relativi a diversi contesti ambientali Graditi ai professionisti e ai clienti Riflettenti la conoscenza corrente Sofisticati al punto tale da consentire pianificazioni sia dettagliate che di massima 2 CIB Intemational Council for Research and Innovation in Building and Construction 22 SLM Service Life Methodologies Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 29 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 1999 Agenda 21 Risale al 1999 uno dei risultati pi importanti a livello internazionale in seguito ad una conferenza UN sull ambiente e lo sviluppo UNCED UN Conference on Environment and Development avvenuta a Rio de Janeiro Brasile Questa conferenza sfoci in un Agenda per lo sviluppo sostenibile globale Agenda 21 Nel sommario del report pubblicato dal CIB si pu leggere CIB 1999 La tendenza verso uno sviluppo sostenibile mette in forte rilievo l ambiente costruito e l industri
63. la riparazione Numerosit degli autocontrolli Semplicit degli autocontrolli Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 182 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 SOSTITUIBILITA Modularita delle parti costituenti la soluzione tecnica Intercambiabilita delle parti costituenti la soluzione tecnica Standardizzazione delle parti costituenti la soluzione tecnica Peso delle parti costituenti la soluzione Dimensioni delle parti costituenti la soluzione tecnica Trasportabilita delle parti Tempo dell intervento Tab 10 27 Criteri di valutazione della manutenibilita Questo tipo di indagine consentirebbe di associare ad ogni intervento manutentivo semplice un indice di manutenibilit inversamente proporzionale alla gravit dell intervento 10 7 4 Ricavare il secondo indice di gravit per ogni intervento manutentivo complesso L ultimo passaggio consiste nel determinare il secondo indice di gravit IG per l intervento manutentivo complesso L intera procedura riassunta nella figura 10 28 dove MO Complex maintenance operation mo Simple maintenance operation i1 1 n Number of complex maintenance operations j 1 m Number of simple maintenance operations Fig 10 28 Procedura proposta per la valutazione del secondo indice di gravita 10 8 Sviluppi futuri della ricerca Quanto proposto nell ultima parte di ques
64. materiali e o prodotti accostati tra loro si pensi ad esempio all insorgenza di fenomeni di corrosione galvanica o di tensioni interne innescate da fenomeni inerenti Qualora l analisi venga estesa ad elementi tecnici a sistema sara di fondamentale importanza tenere conto anche delle problematiche che potrebbero insorgere nei cosiddetti nodi punti di incontro dei diversi pacchetti tecnologici si pensi all importanza dei giunti o dei ponti termici che potrebbero vanificare precise scelte progettuali tese al risparmio energetico e Fase esecutiva problemi dati da errori durante le fasi di trasporto di stoccaggio di posa in opera dei componenti edilizi errato confezionamento in opera di malte e calcestruzzi mancato rispetto dei tempi di maturazione scarsa attenzione agli spessori di copriferro La fase esecutiva risulta di fondamentale importanza nel processo edilizio giacch errori in questa fase potrebbero avere notevoli ripercussioni sulle funzionalit dell organismo edilizio compromettendo la rispondenza tra il progetto e l opera realizzata pertanto di primaria importanza che le opere vengano realizzate a regola d arte 68 Lo sviluppo del presente capitolo stato possibile grazie al contributo di Aur lie TALON dottoranda di ricerca presso il CSTB Centre Scientifique et Technique du B timent D partement D veloppement Durable Division Environnement et Durabilit Grenoble e presso il
65. metodo valido esclusivamente per soluzioni tecniche per le quali sia gi stata verificata e garantita una sufficiente qualit tecnologica caratteristica Un aspetto sul quale forse il lettore non si soffermato a riflettere ma che importante far rilevare riguarda i valori restituiti dal metodo dei limiti prestazionali L analisi che viene compiuta di tipo puramente matematico ed tesa ad individuare quelle soglie oltre le quali il comfort termo igrometrico dell ambiente in cui l utente finale svolger le proprie funzioni non pi garantito Tali valori di conseguenza non hanno un immediato significato fisico e quindi potrebbero non costituire effettivo rischio per il soddisfacimento delle prestazioni ambientali fornite dal pacchetto tecnologico La figura 9 43 aiuter a comprendere meglio questo concetto Condensazione interstiziale Limiti prestazionali N a Blocchi A porizzati i Condizione Paramano di progetto sj a o c 2 N me S oO N c o Ey N o cc ic a 2 0 2 5 3 0 Conducibilit 2 9 Fig 9 43 Soluzioni matematiche del problema condensazione interstiziale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 151 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Il grafico riguarda la chiusura faccia a vista e rappresenta le copp
66. pari a 18 85 C rispetto a 18 06 C della chiusura pluristrato Kp 0 544 W mK La brusca caduta prestazionale ci dice che un contributo significativo svolto dall isolante Ciononostante una prima analisi tesa ad evidenziare il peso di questo elemento funzionale all interno delle due soluzioni tecniche non sembrerebbe confortare le considerazioni appena svolte Condensa superficiale Limite prestazionale 2 Pal o ov o c E E 2 E 2 T I F oO g 5 A o Da a Conducibilit A A Intonaco interno Blocchi porizzati Lana di vetro Paramano Temperatura limite Fig 9 12 Condensa superficiale chiusura faccia a vista Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 127 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Condensa superficiale Limite prestazionale Temperatura superficiale interna C mite prestazionale AA 4 03 10 Conducibilit A A Intonaco interno Forati PEE SSmipieni Intonaco esterno Temperatura limite Fig 9 13 Condensa superficiale chiusura pluristrato Le figure 9 14 e 9 15 mostrano i singoli contributi alla resistenza termica totale della chiusura si pu notare come affaticamento dell isolante nei due casi sia molto simile 59 nel caso della faccia a vista
67. per un particolare componente edilizio RSL 1 caratterizzato da n classi prestazionali associate ad altrettanti sub fattori che per questo saranno definite classi di riferimento Tali classi saranno caratterizzate per definizione da valori pari a l A questo punto si pu ricalcolare la vita utile di riferimento di un secondo componente edilizio RSL 2 simile al primo per n 1 classi sub fattori in modo da riuscire a determinare il fattore correttivo tra i due componenti indagati come quel valore di passaggio da RSL a RSL figura 8 6 SUB FATTORE C1 C2 ay Classe 3 Classe 3 Classe 6 Classe 6 Classe 3 Classe 1 Classe 1 as Classe 2 Classe 2 ca uu RSto Classi di riferimento RSL k RSL Fig 8 6 Griglie di valutaione determinazione dei valori Cos facendo sar possibile ottenere i valori da associare ad ogni classe prestazionale per ogni sub fattore Come vedremo il vantaggio di questo modo di procedere consiste nel fatto che dette griglie andranno realizzate una volta per tutte consentendo poi di valutare in modo automatico la vita utile di componenti edilizi che si scostano da quello di riferimento anche in modo sostanziale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 97 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 8 2 6 Attribuzione dei pesi ai sub fattori Una volta definiti gli n sub fattori sulla base dell
68. processo edilizio e durante il ciclo di vita dei prodotti edilizi Le metodologie in uso oggi sono incomplete e potrebbero portare a risultati contraddittori Molti dei metodi d stima applicati si concentrano solo su determinati aspetti delle prestazioni ambientali totali In seguito a queste conclusioni viene sancito il grande bisogno di metodologie di progettazione e metodi che siano in grado di analizzare valutare ed ottimizzare impatti ambientali insieme ad altri requisiti prestazionali 1996 Sarja e Vesikari 1996 pubblicano un report RILEM sulla progettazione della durabilit di strutture in calcestruzzo Presentano inoltre una discussione di ci che loro chiamano modelli durabilistici tali modelli potrebbero essere e Modelli di degrado presentazioni matematiche che mostrano un incremento del degrado in funzione del tempo e di appropriati parametri progettuali e Modelli prestazionali presentazioni matematiche che mostrano decadimenti prestazionali in funzione del tempo e di appropriati parametri progettuali Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 27 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 e Modelli di vita utile presentazioni matematiche che mostrano la vita utile di una struttura in funzione di differenti parametri progettuali Gli autori affermano che ci potrebbero essere modelli di durabilit per differenti livelli di complessit prest
69. prodotto gi esistenti che per ancora non prevedono l adozione di classi di prestazione quantomeno per tutti i requisiti principali richiesti al componente Sarebbe poi auspicabile che dette griglie venissero standardizzate e adottate per lo meno a livello nazionale da produttori di componenti omogenei Cos facendo peraltro si potrebbe concretamente rendere il metodo alla portata di tutti svincolando il progettista che probabilmente nella maggioranza dei casi non possiede nemmeno tutte le nozioni per operare in questo senso dalla realizzazione delle griglie stesse e pi in generale dalla conoscenza di tematiche strettamente correlate all ambiente durabilistico 3 Si pensi per esempio quanto influirebbero requisiti quali la resistenza all urto alla flessione e agli sbalzi termici nella valutazione della qualit del componente edilizio oggetto di studio la mancanza di classi di prestazione non ha consentito di estendere ad esse la procedura proposta riducendo il numero di sub fattori da tenere in considerazione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 113 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Per esempio il componente di riferimento su cui sviluppare le prove di invecchiamento per la determinazione della vita utile di riferimento potrebbe essere proprio quel componente le cui caratteristiche principali corrispondono alla classe di riferimento all inter
70. progetto finalizzata ad individuare le eventuali incompatibilit chimico fisiche che possono caratterizzare i diversi materiali costituenti l elemento tecnico che si interfacciano tra loro La presenza di incompatibilit di questo genere comporta rischi particolarmente critici per la conservazione nel tempo della struttura dell elemento tecnico si tratta dell indice di affidabilit critica 4 4 1 La valutazione della propensione all affidabilit globale Il metodo si basa sull analisi del modello di funzionamento dei componenti edilizi di una data classe modello sotteso alla soluzione progettata e individuato tramite l applicazione dello strumento dell analisi funzionale sviluppata anch essa all interno di questo Dipartimento Il modello di funzionamento presiede una soluzione tecnica sia a livello metaprogettuale cio del modello funzionale costituito dal programma delle funzioni attribuite sia a livello progettuale cio del modello oggettuale costituito da enti correlati tra loro e portatori di definite caratteristiche funzionali con definiti valori di intensit Il modello di funzionamento di una data soluzione tecnica schematizza mediante il modello funzionale la struttura funzionale della soluzione cio i vari luoghi funzionali ai quali sono attribuite le funzioni analitiche che portano allo sviluppo delle funzioni base sottoinsieme delle funzioni tecnologiche connotanti il subsistema la loro posizione le loro reci
71. se la sua vita utile pi breve di quella dell edificio stesso La relazione tra le varie vite utili stata illustrata da linee di differente spessore come mostrato in figura 3 3 Stuff Space Plan Services Skin Structure Fig 3 3 Relazione ottimale tra le vite utili di differenti componenti edilizi e le loro funzioni Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 25 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 Sempre nel 1994 Martin ed altri hanno condotto uno studio sulle metodologie per predire la vita utile di sistemi di rivestimento Martin et al 1994 Nel loro lavoro presentano una serie di criteri per giudicare l adeguatezza di ogni metodologia per la predizione di vita utile proposta Questi criteri includono la capacit di 1 Maneggiare una larga variabilit dei tempi di guasto per campioni nominalmente identici 2 Analizzare dati estremamente vari 3 Discriminare tra queste variabili Ci significa che la metodologia di predizione di vita utile dovrebbe essere in grado di separare le variabili pi significative da quelle meno importanti 4 Adattare modelli di guasto sia empirici che meccanicistici a risultati di esposizioni basati su prove di invecchiamento accelerato 5 Stabilire un collegamento tra risultati ottenuti con prove a lungo termine in servizio e a breve termine in laboratorio 6 Fornire tecniche matematiche per p
72. sensi dell articolo 4 paragrafo 3 Il recepimento della Direttiva da parte dei Paesi membri obbligher dunque i produttori del settore della costruzione che vorranno distribuire con il marchio CE i loro prodotti nei Paesi della Comunit Europea ad adeguarsi ad una procedura di Certificazione Attestazione di Conformit che comprender tra le altre prove di valutazione di durabilit sia all inizio della procedura di rilascio sia durante il processo produttivo questo al fine di garantire i livelli di qualit e quindi anche di durabilit del prodotto specificati e dichiarati con il marchio CE 10 ETA European Technical Approval 11 EOTA European Organization for Technical Approvals ETAG European Technical Approval Guidelines 13 CEN European Committee for Standardization Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 19 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 1989 Raccomandazione RILEM 4 RILEM 1989 Proprio al fine di venire incontro alle esigenze dei produttori di materiali e componenti edilizi che dovranno individuare metodi sistematici per stimare il probabile rischio di degrado prematuro dei prodotti esistenti in particolari condizioni di riferimento o le pi vulnerabili condizioni di esposizione dei loro prodotti nel 1989 stata sviluppata una metodologia che prevede un approccio sistematico per la predizione di vita utile dei materiali e
73. the Western Scheldt tunnel gu DBMC Vancouver Canada Cannistaro G Franzitta G Giaconia C and Rizzo G 1992 Algorithms for the calculation of the view factors between human body and rectangular surfaces in parallelepiped environments Energy and Buildings n 19 Cocc G 2004 Contributo alla definizione delle procedure per la stima della qualit di componenti e materiali nell ambito della ISO 15686 Contributo all approfondimento del metodo fattoriale degree thesis Polytechnic of Milan BEST Department Cusmano G Lucchini A 2003 Implementing the factor method for service life estimation using weighted factors International Workshop on Management of Durability in the Building Process Milan Italy Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 188 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti bibliografici Daniotti B Conti F Helke G et al 1990 Ricerca sperimentale sull applicabilit delle tecniche di identificazione dei parametri termici di edificio per scopi di certificazione rapporto EUR 13238 CCR Ispra Daniotti B 2002 Performance characteristics degradation and paints protective degree for wall components subject to durability tests 9 DBMC Brisbane Australia Daniotti B 2003 La qualit in edilizia CUSL Milano Daniotti B and Iacono P 2003 Long term degradation under outdoor exposure conditions International Wor
74. tra interno ed esterno in cui la chiusura perde la sua connotazione di elemento volto a separare gli spazi dell ambiente interno rispetto all esterno A scopo illustrativo figure 9 19 9 20 9 21 e 9 22 viene mostrato come varia la risposta prestazionale nel tempo al variare del carico ambientale esterno per esempio nel caso delle altre due localit sopra menzionate per le quali si hanno valori di progetto di AT 30 C e AT 35 C Le curve di correlazione trasmittanza termica temperatura superficiale interna nei tre casi sono le seguenti e d 20 3 57K nelcasodi AT 25 C e 0 20 4 29K nelcasodi AT 30 C e 0 20 5 00K nelcaso di AT 35 C 91 valori delle temperature minime esterne di progetto sono tratti dalla UNI 5364 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 131 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Condensa superficiale Limite prestazionale AT 30 C Temperatura superficiale interna C Conducibilit 2 Ap Intonaco interno Blocchi porizzati Paramano Fig 9 19 Condensa superficiale chiusura faccia a vista AT 30 C Le considerazioni appena fatte chiariscono l importanza delle condizioni al contorno nelle scelte progettuali e sono state messe in luce grazie all analisi seppur per certi versi qualitativa della mutazione delle prestazioni ambie
75. usura per guasti prevedibili in base ai valori di durata e affidabilit o a seguito degli esiti delle ispezioni Per elementi caratterizzati da elevati valori di durata ed affidabilit al tempo di durata il guasto non critico ha grande probabilit di accadere nel periodo di usura e ci consente di ritardare l attivazione dell intervento Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 71 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 e La strategia preventiva di soglia a eta costante praticabile per elementi bistabili e non bistabili nel periodo di vita utile al tempo medio di buon funzionamento relativa a guasti prevedibili in base ai valori di durata e affidabilit documentati con certezza dalle schede tecniche del componente su dati sperimentali caratterizzati da guasti ad alta criticit Per elementi tecnici bistabili pu essere adottata per prevenire guasti imprevedibili nel periodo di vita utile e nel qual caso programmata al tempo medio di vita utile Per elementi non bistabili pu essere adottata per prevenire guasti altamente critici imprevedibili nel periodo di vita utile e viene programmata al tempo medio di vita utile Si pu applicare anche ad elementi funzionali ai quali demandata totalmente una funzione critica il cui guasto pu innescare una proliferazione di guasti conseguenti e per i quali la funzione si configura bistabile ad ese
76. valle di una pi generale ricerca sulla valutazione della durabilit di componenti edilizi Nei capitoli precedenti infatti stato messo in luce un percorso metodologico che consente di determinare la durata di un componente o di una soluzione tecnica attraverso misure di caratteristiche funzionali il cui degrado nel tempo viene correlato ad un decadimento delle prestazioni ambientali o tecnologiche Il metodo dell analisi funzionale e quello dei limiti prestazionali PLM di cui si dir nel successivo capitolo 9 sono strumenti che per essere applicati correttamente ed in modo analitico in fase decisionale richiedono come dato di input la conoscenza dell andamento nel tempo di quei parametri che governano e regolano le prestazioni correlate al comfort termoigrometrico dell ambiente I limiti cos individuati si configurano come vere e proprie soglie da non oltrepassare se si intende mantenere un livello di qualit ambientale tale da soddisfare gli standard minimi di benessere abitativo richiesti dal committente La necessit di determinare tali andamenti ha portato come detto all avvio nel 1996 di un programma sperimentale la cui struttura ed i cui risultati verranno riportati nei paragrafi SUCCESSIVI 7 2 Struttura del programma sperimentale In questo paragrafo verranno brevemente ripresi i caratteri salienti legati alla struttura del programma sperimentale di ricerca rimandando per maggiori informazioni a fonti bibliogra
77. 0 VL CVP60 Leggera presenza di Fessure Presenza di bolle Fitta rete di bolle localizzate lacerate microcavillature Per quel che riguarda il grado di protezione delle pitture utilizzate le acriliche hanno mostrato un migliore grado di tenuta all acqua rispetto alle vinilversatiche che nella configurazione a 45 mostrano una vita utile non superiore a 4 anni dato ricavato da test distruttivi tesi a ricavare il coefficiente di assorbimento d acqua del film protettivo Il monitoraggio sull evoluzione dei degradi ha fornito indicazioni sul fattore di amplificazione dei degradi nel passaggio da prove di invecchiamento naturale provini a 90 a prove di invecchiamento semi accelerate provini a 45 il fattore 6 8 proposto da altri studi sembra poco verosimile molto pi probabili invece correzioni con fattori prossimi a 2 3 Letture in parallelo di analisi microfotografiche e visive hanno infine consentito di stabilire una corrispondenza tra il numero di cicli di laboratorio ed il numero di anni d invecchiamento in esterno re scaling temporale In particolare per provini esposti a 45 e rivestiti con pitture vinilversatiche ad alta concentrazione di resine si stabilito che o 2 anni d invecchiamento semi accelerato corrispondono a 75 cicli di laboratorio o 4 anni d invecchiamento semi accelerato corrispondono a 150 cicli di laboratorio Gli ultimi due punti consentono di estrapolare i risultati a provini VH90 che
78. 10 1 2 LS 13 LI 09 11 1 5 1 4 10 ViLivid 10 ESLCI RSLC 12 1 5 I3 FLI 0 9 1 5 14 RSLC 4 86 Estimation 2 0 8 1 4 1 3 RSLC 2 69 Comparison Difference ESLC1 ESLC2 4 86 2 69 2 17 Fig 8 1 Esempio di attribuzione di valori condotta da parte di due diversi estimatori Da qui dunque nata l esigenza di definire delle linee guida e degli strumenti progettuali che consentano all utente del Metodo Fattoriale di essere accompagnato nel modo meno soggettivo possibile all attribuzione dei valori relativi ai fattori modificanti 8 2 Strumenti e linee guida per la valutazione del fattore A Questa prima fase della ricerca stata finalizzata alla definizione di strumenti per la valutazione del fattore A Qualit del componente risultato dell analisi dettagliata di tutte le parti che costituiscono il componente edilizio La procedura sviluppata passa attraverso l analisi funzionale degli elementi tecnici e dei componenti dell opera l individuazione dei fattori in grado di influenzare la loro vita utile e il confronto con elementi di riferimento simili le cui prestazioni sono note con lo scopo di fornire una valutazione pi oggettiva L idea base della ricerca quella di scomporre ogni fattore in sub fattori e di creare griglie di valutazione utili all utente nella stima dei valori In tale modo la stima di un valore si articola in un processo su
79. 1992 Piastrelle di ceramica Determinazione della durezza della superficie secondo la scala di Mohs Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 105 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 e Sub fattore az Resistenza allo scivolamento La norma DIN 511305 ben si presta ad essere utilizzata all interno di questa procedura prevedendo 5 classi di prestazione da R9 a R13 in base all angolo di scivolamento a La prova consiste nel cospargere un pavimento realizzato con il componente edilizio in questione con un olio di viscosit normalizzata per poi determinare l inclinazione media che comporta pericolo per la stabilit delle persone Una possibile griglia di valutazione relativa al sub fattore az rappresentata nella figura 8 16 Subfattore a2 Resistenza allo scivolamento Fig 8 16 Griglia di valutazione relativa al sub fattore a2 e Sub fattore a3 Resistenza all abrasione superficiale La UNI EN ISO 10545 7 prevede prove di abrasione compiute a cicli prefissati la prova si interrompe dopo un numero di cicli tale da produrre effetti visibili sulla piastrella La classificazione delle piastrelle avviene attraverso l adozione di 6 classi da 0 a 5 Una possibile griglia riportata in figura 8 17 49 DIN 51130 Pr fung von Bodenbeltigen Bestimmung der rutschhemmenden Eigenschaft Arbeitsrdume und Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr Beg
80. 4 mostra lo scostamento riscontrato nel calcolare il limite prestazionale adottando le due diversi ipotesi la curva rossa la stessa che compare nella figura 9 13 dunque relativa alla chiusura pluristrato e rappresenta il limite raggiunto facendo variare solamente la conducibilit dell isolante mentre la curva blu rappresenta la fine di vita utile raggiunta supponendo che tutti gli strati contribuiscano con la legge definita dalla relazione precedente Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 135 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Condensa superficiale Analisi dello scostamento Temperatura superficiale interna C Scostamento 50 6 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 Conducibilit 2 4 Contributo della sola lana di vetro Contributo di tutti gli strati Fig 9 24 Analisi degli scostamenti stima del contributo complessivo di tutti gli strati Lo scostamento calcolato in termini percentuali notevole 50 6 Ci significa una stima della vita utile pari alla meta di quella individuata convenzionalmente Il problema quindi esiste e non dovrebbe essere trascurato il contributo degli elementi funzionali meno nobili va tenuto in debita considerazione per evitare spiacevoli sorprese soprattutto di fronte a comportamenti prestazionali molto simili e soglie di vita utile dello stesso ordine di grandez
81. 8 24 Definizione delle griglie di valutazione e confronto tra i componenti di riferimento e di progetto Si noti in particolare come e Ad ogni sub fattore venga fatto corrispondere un requisito prestazionale e di riflesso una normativa di riferimento in grado di valutare tale requisito sulla base di classi di prestazione ben definite e La parte centrale della tabella sia dedicata al componente di riferimento il valore 1 indica la condizione di riferimento del componente e La parte finale della tabella contenga informazioni relative al componente di progetto se il progettista ritiene che le caratteristiche del componente da lui scelto siano simili a quelle del componente di riferimento dovr inserire valori pari a 1 Prestazioni migliori o peggiori daranno origine a valori rispettivamente maggiori o minori di 1 predefiniti all interno delle griglie di valutazione e L ultima colonna della tabella sia frutto della compilazione della matrice di confronto a coppie per definire il grado di importanza dei differenti sub fattori Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 112 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 8 3 5 Calcolo del Fattore A L ultimo passaggio consta nel determinare il valore del Fattore A media ponderata dei valori Vi e dei pesi normalizzati P relativi al componente di progetto rispettivamente colonne 8 e 9 della tabella pr
82. 9 28 va letto con spirito critico la soluzione pi adatta il risultato di quanto scaturito dall applicazione del solo PLM condotta su soluzioni tecniche tecnologicamente e merceologicamente differenti Spetter alla sensibilit del progettista poi sviluppare ulteriori considerazioni anche alla luce del secondo metodo indagato Dunque i risultati forniti dal PLM andranno sempre interpretati tenendo conto che la loro capacit previsionale sar tanto pi aderente alla realt quanto pi simili saranno i casi di studio in termini di soluzioni costruttive adottate di merceologia dei materiali costituenti i pacchetti tecnologici di sensibilit agli agenti sollecitanti Di seguito vengono riportati alcuni esempi che cercheranno di chiarire in che modo si possano utilizzare correttamente i due metodi e Esempio n 1 Supponiamo di trovarci di fronte ad una caduta prestazionale come quella rappresentata in figura 9 39 La parete indagata una chiusura monostrato che presumibilmente attribuir gran parte dei compiti prestazionali all elemento principale rappresentato nell esempio dalla curva blu Pur non essendo di fronte al raggiungimento di un limite prestazionale sar importante compiere un analisi volta ad evidenziare la componente funzionale dell affidabilit Il grado di affaticamento cui sar soggetto l elemento tecnico principale rischia di compromettere prima del tempo le sue capacit prestazionali cos
83. A VV a cura di P N Maggi Epitesto Milano 2000 Si veda anche La valutazione della durabilit Risultati della prima fase sperimentale AA VV a cura di P N Maggi Epitesto Milano 2001 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 75 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 e La seconda scelta stata quella di suddividere il programma in due momenti temporali ben diversi uno caratterizzato da uno studio sul pacchetto esterno della soluzione tecnica rappresentativo degli strati che pi direttamente subiscono l influenza degli agenti esterni rivestimento protettivo intonaco esterno e mattoni semipieni mentre l altro caratterizzato da uno studio sull intera soluzione tecnica che dovrebbe migliorare i risultati ottenibili essendo in grado di simulare anche i meccanismi e i gradienti riscontrabili nella realt 7 3 L attivita di laboratorio Nel novembre del 1996 il programma sperimentale ha avuto inizio grazie alla collaborazione del BEST ex DISET con la Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana di Lugano SUPSI attraverso la quale stato possibile condurre le prove di invecchiamento accelerato all interno della cella climatica CLIMATRON Definita l attrezzatura da utilizzare ed il laboratorio di riferimento si passati nel febbraio del 1977 alla fase di ricerca normativa e bibliografica sulle possibili tec
84. Acido solforico Acido carbonico Sali Radiazione elettromagnetica Stress meccanici discontinui Agenti chimici Agenti artificiali esterni Acqua di lavaggio Agenti artificiali dovuti all uso Detergenti Stress meccanici continui E s Animali vertebrati invertebrati batteri Agenti biologici Vegetali Tab 4 2 Lista degli agenti di degrado significativi per la stima di vita utile degli elementi e Agenti dovuti all uso sebbene gli agenti dovuti all uso normalmente non siano inclusi nei programmi di invecchiamento accelerato qualora li si ritenga determinanti per la stima della vita utile questi possono essere valutati per mezzo di programmi di valutazione della durabilit in edifici in condizioni reali di utilizzo In ogni caso il cattivo uso e le false manovre sono escluse dallo scopo della presente norma Normalmente la messa in opera ed eventuale manutenzione dei campioni di prova sottoposti al programma di invecchiamento devono seguire le raccomandazioni fornite dal produttore e la normativa tecnica di riferimento 27 UNI 8290 3 1987 Edilizia residenziale Sistema tecnologico Analisi degli agenti Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 37 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilita e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Identificazione dei possibili meccanismi di degrado devono essere identificati tutti i possibili meccanismi di degrado dovuti agli agenti significa
85. Contaminant Solar radiation light Solar radiation heat High Low Cyclic frost no frost Thermal shock Vertebrate Birds Mammal Unvertebrate Insects Termite Roden Worm Bacteria Moulds Fungi External air noise aeroplanes explosions traffic Impact noise on floor Machinery noise Load Compression effort Tractive effort Flexion effort Shear effort Pressure Vibration Earthquake Wind Friction Hard impact Limp impact Hail Snow Rain Fog Tab 10 8 Caratterizzazione dell ambiente esterno Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 161 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 10 2 Analisi funzionale Tale analisi tesa a comprendere come si comporta la soluzione tecnica attraverso 1 suoi elementi funzionali soggetti al soddisfacimento di determinate funzioni Il modello funzionale cos definito consente di comprendere pi a fondo il comportamento del pacchetto tecnologico a fronte degli agenti sollecitanti precedentemente individuati A scanso di equivoci e bene chiarire immediatamente al lettore la profonda differenza tra l analisi funzionale condotta in questa sede cos come intesa dal CSTB e quella sviluppata all interno del nostro Dipartimento e gi illustrata nel corso della trattazione Pur mantenendo lo stesso nome difatti i due procedimenti hanno finalit differenti e il differente approccio porta alla realizzazi
86. Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 168 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 10 5 FMECA ela valutazione della gravit degli scenari La natura dello FMEA come gi detto prettamente qualitativa e pertanto il metodo non in grado di fornire alcun indicazione temporale relativa agli scenari dei degradi che vengono identificati n tanto meno consente di associare una intensit ai fenomeni individuati Per poter fruire delle informazioni restituite da FMEA in un ottica di programmazione gestionale dell intervento dunque si impone un successivo passaggio che comporta una valutazione del rischio indotto da uno scenario dalla mancata manutenzione di un edificio ovvero di alcune sue parti specifiche Questa valutazione richiede un analisi integrata di due differenti aspetti secondo la concezione classica del rischio e Un analisi relativa alla gravit o entit e Un analisi relativa alla probabilit di accadimento o frequenza Questo secondo tipo di indagine questa volta quantitativa e tesa ad individuare gli scenari pi critici richiede l applicazione di uno strumento di supporto a FMEA noto come FMECA Failure Modes Effects and Criticality Analysis La figura 10 15 mostra l architettura di FMECA che si integra naturalmente sullo strumento precedentemente illustrato FMECA FMEA 4 Analisi qualitativa 5 Analis
87. FMEA e FMECA Cap 10 ISPEZIONABILITA Soluzione ispezionabile direttamente o dopo lo smontaggio di altre parti Dimensione dei passaggi per l ispezione Tipo di controlli da effettuare per verificarne il funzionamento Qualifica degli operatori addetti al controllo Numerosit dei controlli da effettuare per verificarne il funzionamento Numerosit delle operazioni elementari per ogni singolo controllo Sicurezza del luogo di lavoro ACCESSIBILITA Soluzione accessibile direttamente o dopo lo smontaggio di altre parti Necessit di mezzi e o attrezzature per l accesso alla struttura Esistenza di mezzi o attrezzature predisposti in loco per facilitare l accesso all elemento Numero di lati da cui la soluzione accessibile Necessit di impedire la fruizione degli spazi attigui alla soluzione tecnica durante l ispezione Dimensione dei passaggi di accesso alla soluzione Postura degli operatori secondo l altezza Postura degli operatori secondo il tempo di impegno muscolare Qualifica degli operatori addetti alla pulizia DISTINGUIBILITA Numerosita dei componenti costituenti la soluzione tecnica Presenza di indicatori cartellini o targhette identificative Elemento identificabile con attrezzature specializzate o direttamente identificabile SMONTABILITA Numerosita delle connessioni Reversibilita delle connessioni Qualifica degli operatori addetti allo smontaggio Numerosita degli operatori necessari per lo smontaggio Necessita
88. Fattore C livello di esecuzione dell opera e Fattore D ambiente interno Fattore E ambiente esterno Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 42 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 e Fattore F condizioni in uso e Fattore G livello di manutenzione Ognuna od ogni combinazione di queste variabili pu influire sulla vita utile Il Metodo Fattoriale pu quindi essere espresso dalla seguente formula ESLC RSLC A B C D E F G All interno della norma trova posto anche un paragrafo che descrive il Metodo Fattoriale In tale capitolo vengono meglio sviluppati i concetti legati ai diversi parametri di input del metodo e vengono svolte alcune considerazioni sull utilizzo del metodo stesso di 9 2 Uso del Metodo Fattoriale Il Metodo Fattoriale un modo di riunire considerazioni su ognuna delle variabili che probabile condizionino la vita utile Pu essere utilizzato per fare una sistematica stima solo quando le condizioni di riferimento non coincidono pienamente con le predefinite condizioni di uso Il suo uso pu far convergere l esperienza dei progettisti le osservazioni le intenzioni dei committenti e le assicurazioni dei produttori cos come i dati provenienti dai laboratori di prova Una serie di altre considerazioni viene svolta sulla vita utile di riferimento viene fatto notare come il modo pi affidabil
89. Guida per i Benestare Tecnici Europei ETAG Il primo problema che viene affrontato nei documenti quello di definire cosa si intenda per durata di esercizio economicamente ragionevole In tutti i Documenti Interpretativi vengono fornite le seguenti definizioni dove col termine Working Life si intende la vita utile o di esercizio di un opera o delle sue parti 1 3 5 Working life economicamente ragionevole 1 La working life il periodo di tempo durante il quale le prestazioni dell opera saranno mantenute a un livello compatibile con il soddisfacimento dei requisiti essenziali 2 Una working life economicamente ragionevole presume che siano tenuti in considerazione tutti gli aspetti rilevanti come ad esempio cos di progettazione costruzione ed utilizzo costi che potrebbero nascere da problemi di utilizzo rischi e conseguenze di guasti dell opera durante la sua working life e costi di assicurazioni che coprano tali rischi rinnovamenti parziali pianificati costi di ispezione manutenzione e riparazione costi operativi ed amministrativi vendita aspetti ambientali I Documenti Interpretativi inoltre contengono i seguenti commenti riguardo working life e durabilit 18 AJJ Architectural Institute of J apan Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 24 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 5 1 Trattamento di working life di edi
90. LGC Laboratoire G nie Civil Clermont Ferrand Con la locuzione scenario dei degradi si intende una vera e propria catena di degradi la cui nascita pu risalire addirittura alle prime fasi processuali vedi nota successiva Uno stesso scenario pu interessare come vedremo in seguito differenti elementi funzionali e pu condurre al non funzionamento del singolo componente edilizio piuttosto che dell intero elemento tecnico Per maggiori chiarimenti si veda la UNI 10723 1998 Edilizia Processo edilizio Classificazione e definizione delle fasi processuali degli interventi edilizi di nuova costruzione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 155 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 e Fase gestionale problemi dati dal naturale degrado dei prodotti utilizzati Per quanto l usura di componenti edilizi ed impianti sia inevitabile uno scorretto utilizzo degli stessi comporterebbe degradamenti ed usure accelerate e pertanto imprevedibili in fase progettuale E quindi fondamentale che durante la loro vita utile tutti componenti siano soggetti a corrette condizioni d uso e sollecitazione nonch ad attivit di manutenzione ordinaria volte ad ottimizzarne l efficienza prestazionale La figura 10 1 illustra l articolazione del metodo che si propone evidentemente come metodo di indagine conoscitiva e pertanto qualitativa FMEA 4 Anal
91. Metodi N ingegneristici statistici 7 GRADO DI COMPLESSITA Fig 5 1 Relazione tra differenti tipi di metodi di predizione di vita utile 5 1 Metodi probabilistici Questi metodi sono caratterizzati da input e da modelli di calcolo complessi Il grado di complessit di questo tipo di approccio rende i metodi probabilistici economicamente applicabili solo in progetti di grande dimensione Nei metodi probabilistici infatti il degrado trattato come un fenomeno stocastico per ogni caratteristica in ogni periodo di tempo definita la probabilit di degrado di solito viene utilizzato il modello della catena di Markov vedi fig 5 2 che considera il degrado come un processo stocastico governato da variabili casuali Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 57 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Cap 5 i I Mean performance curve aProbability mass functions of performance Condition Rating 0 tr ta tiri TimelAge Probabilistic Markovian modeling of deterioration Fig 5 2 Modello probabilistico di Markov L esempio che segue tratto da un articolo di Breitenbiichner et al 1999 e riguarda il primo esempio di progettazione della durabilit di strutture in calcestruzzo basato su un approccio prestazionale Le ipotesi principali riguardarono il copriferro inteso come fattore determinante per la dura
92. POLITECNICO DI MILANO Dipartimento B E S T Building Environment Science amp Technology Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi XVII ciclo 2002 2005 Tesi di Dottorato Proposizione di percorsi metodologici innovativi applicabili alla valutazione della durabilit di elementi tecnici edilizi e degli elementi funzionali costituenti Tutor Prof Pietro Natale MAGGI Coordinatore del dottorato Prof Sergio CROCE Dottorando Ing Paolo IACONO Matricola D01271 POLITECNICO DI MILANO Dipartimento B E S T Building Environment Science amp Technology Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi XVII ciclo 2002 2005 Tesi di Dottorato Proposizione di percorsi metodologici innovativi applicabili alla valutazione della durabilit di elementi tecnici edilizi e degli elementi funzionali costituenti Al miei genitori per i quali farei qualsiasi cosa pur di saperli orgogliosi di me A Pietro Natale MAGGI straordinario nella sua capacit di annullare l infinito divario che c tra chi sa e chi cerca di sapere INDICE Prefazione Struttura e scopo della tesi 1 PARTE Inquadramento generale del problema durabilistico Cap 1 Introduzione Perch parlare di durabilit 1 1 La qualit come ottimizzazione del rapporto costi benefici 1 2 Il concetto di costo globale 1 3 Il problema dei costi di gestione e del risparm
93. a il fattore di correzione in funzione del valore del modulo elastico dell elemento della media dei moduli elastici della tipologia di connessione tra gli elementi del valore del momento di inerzia nella sezione YZ e YX vedi tabelle 4 8 4 9 4 10 e 4 11 e Nella direzione trasversale Y il numero delle interfacce tra gli elementi componenti il coefficiente di dilatazione termica e o umida il fattore di correzione in funzione dei valori dei moduli elastici degli elementi della tipologia di solidarizzazione tra gli elementi del valore del momento di inerzia nella sezione XY vedi tabelle 4 9 4 12 4 13 e 4 14 SA EI Criteri di giudizio Criteri di calcolo Indice giudizio Variabilit inerente termica N I secondo la direzione X Pry Pops Pox Variabilita inerente secondo I di la direzione X Variabilit inerente umida TUX N I secondo la direzione X Pux N Numero degli elementi uo funzionali della soluzione tecnica Variabilit inerente termica N I Variabilit inerente secondo secondo la direzione Z P77 Prg Pug ne la direzione Z Variabilit inerente umida I SE secondo la direzione Z Pyz TUZ N luz Variabilita inerente termica N I Variabilit inerente secondo secondo la direzione Y Pry P TY gt P UY Ha la direzione Y Variabilit inerente umida I syal secondo la direzione Y Pyy Tal N Ivy Variabilit inerente termica Ir Irx lz Iry Ir Variabilit inerente umida Iu lyx luz lyy Iu Tab 4 6
94. a base acrilica caratterizzati da elevati coefficienti di dilatazione termica 90 10 m m C ed umida B 0 01 e la Evidentemente questa scelta non pu prescindere da considerazioni di natura pi prettamente ergotecnica finalizzate ad analisi dei tempi e dei costi di approvvigionamento nonch ad una differente organizzazione del cantiere Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 144 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 contemporanea scelta di un isolante sensibile all umidit lana di tro B 0 03 comportano l attivazione di notevoli sollecitazioni all interno del pacchetto soprattutto nella direzione coordinata y spessore dove tali materiali sono accostati ad altri dalle caratteristiche profondamente diverse Anche in questo caso il progettista si trova di fronte ad indicazioni che possono meglio orientarlo verso una scelta pi corretta 9 7 4 Stima della propensione all affidabilit critica L ultimo aspetto che pu incidere sul rischio di precoce perdita di integrit funzionale attiene alle problematiche di incompatibilit chimico fisiche che potrebbero tradursi col tempo in mutazioni dell integrit strutturale dei materiali costituenti il pacchetto tecnologico Il numero e l intensit delle incompatibilit tra tutte le tipologie d interfaccia verranno studiati attraverso i seguen
95. a della durabilit Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 150 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 10 Limiti e campi di applicazione Per alcuni versi ai contenuti di questo paragrafo si gi fatto cenno nel corso del capitolo Si gi detto che uno dei limiti del PLM forse il limite maggiore risiede nel fatto che ad oggi non sia possibile disporre delle curve di decadimento delle caratteristiche funzionali per una stima quantitativa della vita utile di elementi tecnici A tale mancanza si sopperisce impostando un analisi in termini di propensione alla durata che valuti la probabilit del raggiungimento di valori pi o meno elevati di vita utile in un ottica di comparazione all interno di un repertorio di elementi tecnici omogenei ovvero appartenenti alla stessa classe Abbiamo anche visto come sia necessario acquisire informazioni di diversa natura per sfruttare al meglio questo strumento il metodo di stima della propensione all affidabilit volto ad identificare e minimizzare l insorgenza di patologie di vario genere pu essere convenientemente utilizzato in parallelo col PLM per ampliare lo spettro di conoscenze necessarie a comprendere il grado di errore che si pu compiere nella comparazione di due o pi soluzioni tecniche E stato parimenti chiarito il campo di applicazione di quest ultimo
96. a delle costruzioni Questo settore della societ di cos forte importanza che la maggior parte delle restanti aree industriali della societ mondiale semplicemente svaniscono al confronto Proprio l edilizia e le infrastrutture necessarie per il trasporto la comunicazione e l approvvigionamento di acqua la sanit l energia le attivit commerciali ed industriali per far fronte alle esigenze di una popolazione mondiale sempre pi numerosa danno vita alla pi grande delle sfide L Agenda Habitat Il evidenzia il fatto che l industria delle costruzioni uno dei contribuenti maggiori per lo sviluppo socio economico di ogni Paese L industria delle costruzioni e l ambiente costruito devono pertanto essere considerate come due aree chiave se vogliamo puntare ad uno sviluppo sostenibile nella nostra societ EOTA Document EOTA 1999a E del 1999 un documento pubblicato dall EOTA che descrive come stimare la working life dei prodotti correlandola alla loro durabilit Tale documento si basa fondamentalmente su considerazioni riprese dalla Raccomandazione RILEM RILEM 1989 e dalla BS 7543 1992 BSI 1992 Le working lives sono mostrate nella tabella 3 4 Il documento inoltre sancisce come Per l EOTA cos come per il CEN la Working Life assunta di un prodotto dovrebbe essere interpretata come un valore base e di riferimento quando sono stabiliti il tipo e la severit dei metodi di verifica ad es
97. a disposizione un vero e proprio valore di fine di vita utile comunque possibile indagare la possibilit che l elemento tecnico entri in crisi prima del dovuto a causa di errori intervenuti in sede progettuale piuttosto che esecutiva La disciplina che pi si avvicina allo studio di tali problematiche quella della patologia edilizia espressione di un invecchiamento accelerato causato da errori che possono essere stati compiuti da pi parti e da pi operatori del processo edilizio siano essi progettisti esecutori o semplici manutentori Sebbene in questa sede non si voglia entrare nel merito dello studio delle fenomeniche patologiche che portano all insorgenza di guasti ed anomalie pi o meno visibili saranno comunque indagati i diversi aspetti dell affidabilit che forniranno al progettista un quadro piuttosto chiaro della probabilit che il componente si guasti prima di raggiungere il tempo di durata I risultati saranno rappresentati in termini di affidabilit relativa evidenziando non tanto i valori assoluti del grado di propensione all affidabilit quanto le differenze tra i due pacchetti tecnologici 9 7 1 Stima della propensione all affidabilit funzionale La prima componente indagata quella relativa all affidabilit funzionale questa analisi condotta sul modello funzionale consente di determinare il grado di equilibrio nella distribuzione delle funzioni ovvero l intensit dell affaticamento cui sono
98. a tecnologico Analisi degli agenti UNI 9910 1991 Terminologia sulla fidatezza e sulla qualit del servizio UNI 10147 2003 Manutenzione Termini aggiuntivi alla UNI EN 13306 e definizioni UNI 10350 1999 Componenti edilizi e strutture edilizie Prestazioni igrometriche stima della temperatura superficiale interna per evitare umidit critica superficiale e valutazione del rischio di condensazione interstiziale UNI 10723 1998 Edilizia Processo edilizio Classificazione e definizione delle fasi processuali degli interventi edilizi di nuova costruzione UNI 10756 1998 Edilizia Progettazione operativa di cantiere Definizioni struttura e contenuti dei piani operativi per interventi di nuova costruzione UNI 10838 Edilizia Terminologia riferita all utenza alle prestazioni al processo edilizio e alla qualit edilizia UNI EN 101 1992 Piastrelle di ceramica Determinazione della durezza della superficie secondo la scala di Mohs UNI EN 13306 2003 Manutenzione Terminologia UNI EN ISO 7726 2002 Ergonomia degli ambienti termici Strumenti per la misurazione delle grandezze fisiche UNI EN ISO 7730 1997 Ambienti termici moderati Determinazione degli indici PMV e PPD e specifica delle condizioni di benessere termico UNI EN ISO 10545 5 2000 Piastrelle di ceramica Determinazione della resistenza all urto mediante misurazione del coefficiente di restituzione UNI EN ISO 10545 7 2000 Piastrelle
99. ab 9 37 il vantaggio di lavorare con una muratura faccia a vista reso manifesto dalle simulazioni di degrado per le funzioni base F2 controllo della condensa superficiale e F4 controllo dell inerzia termica in stagione invernale Nel primo caso addirittura il limite prestazionale non viene raggiunto nemmeno per valori estremamente elevati di conducibilit unica caratteristica funzionale coinvolta tendendo la soluzione attraverso tutti i suoi elementi funzionali ad una stabilizzazione asintotica che non pu che rassicurare sul grado di soddisfacimento della prestazione nel tempo Anche nel secondo caso lo scostamento tra i due limiti prestazionali estremamente elevato spingendoci a prediligere la faccia a vista rispetto alla pluristrato Nel caso del controllo dell isolamento termico funzione base F6 infine il comportamento pressoch analogo anche se un indagine condotta in seconda approssimazione attraverso l indicatore di propensione alla durata I mette in luce un discreto contributo dei blocchi porizzati nel processo di decadimento prestazionale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 146 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 FUNZIONE PROPENSIONE ALLA DURATA PROPENSIONE ALLA DURATA BASE PLURISTRATO FACCIA A VISTA FI 1 0 94 FP I 4 03 Non raggiunto Ip 0 26 Non ragg
100. ale nella condizione A non siamo in grado per di sapere se nello stesso istante il componente 2 curva blu si trover nella condizione B1 linea continua B2 linea tratto punto o B3 linea punteggiata Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 134 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 l eevee hd Pirnteraieartr H B3 I I I I I I I i t Fig 9 23 Il problema della corrispondenza temporale dei degradi Una prima indicazione pu essere data da un calcolo del limite prestazionale sempre nel caso del controllo della condensa superficiale svolto adottando la seguente ipotesi semplificativa ELE dove e c Valore di una caratteristica funzionale al tempo generico t e co Valore della stessa caratteristica funzionale al tempo zero di messa in opera e c co Indice del degrado dell elemento funzionale i j Generici strati funzionali appartenenti alla soluzione tecnica Attraverso questa ipotesi peraltro molto forte si lega il degrado di un elemento funzionale a quello degli altri adottando un unica curva di decadimento Pur consapevoli che un ipotesi del genere non si presti a rappresentare il comportamento degli elementi tecnici nella realt pu essere utile avere una stima dell errore commesso nel trascurare i contributi concomitanti di pi strati La figura 9 2
101. ametri tra i quali naturalmente anche un elenco di caratteristiche funzionali grandezze in grado di influenzare direttamente le prestazioni fornite dal componente edilizio Oltre a questo tipo di dati sar fondamentale contestualizzare l intervento con parametri sia ambientali che geometrici La figura 9 1 mostra un esempio dei dati necessari per l applicazione del metodo v Composizione del componente edilizio eIntonaco interno eMattoni forati eIsolante in lana di vetro eMattoni semipieni elntonaco esterno vParametri ambientali Milano Temperatura esterna 5 C Temperatura interna 20 C Umidit relativa esterna 70 Umidita relativa interna 60 v Parametri spaziali 3 camera da letto singola De L lt Fig 9 1 Esempio di dati necessari per l applicazione del PLM Ad oggi il metodo consente di operare sulle principali prestazioni termo igrometriche che governano il comfort ambientale degli ambienti oggetto di progettazione in particolare le prestazioni studiate sono Controllo della condensazione interstiziale Controllo della condensazione superficiale Controllo dell inerzia termica in stagione invernale Controllo dell isolamento termico Come si pu notare restano fuori dallo studio per mancanza di algoritmi di calcolo adatti a valutarne il comportamento importanti prestazioni quali ad esempio il controllo acustico e la tenuta all acqua Dottorato di Ricerca in Sistemi e Pr
102. anze imputabili alle misurazioni duranti la prova non potendosi verificare evidentemente la condizione per la quale il grado di protezione all acqua pressoch totale all inizio della sperimentazione aumenti nel tempo Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 87 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 7 9 Conclusioni Il lavoro condotto nel corso di questi anni all interno del Dipartimento BEST in collaborazione con la Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana SUPSI ha consentito al gruppo di ricerca di pervenire ad alcuni importanti risultati che verranno brevemente riassunti nel presente paragrafo E stato possibile identificare 1 meccanismi di degrado relativi a provini confezionati con differenti tipi di rivestimenti protettivi stato inoltre osservato come anche la semplice variazione del contenuto di resine possa portare a differenti meccanismi di degrado per pitture dello stesso tipo nel senso che a maggiori quantit di resine corrisponde un migliore grado di protezione da questo punto di vista i risultati ottenuti dalle prove di laboratorio validano quelli ricavati dalle esposizioni in esterno Per maggiore comodit del lettore viene qui riproposta la tabella che ne riassume le possibili fenomeniche di degrado MECCANISMI DI DEGRADO PITTURE ACRILICHE PITTURE VINILVERSATICHE AH CVP40 AL CVP60 VH CVP4
103. approccio integrato di tipo metodologico sperimentale La normativa internazionale di riferimento sviluppata in ambito ISO TC59 SC14 Design Life ISO 15686 1 e ISO 15686 2 introduce infatti una metodologia generale di valutazione della durabilit divisa nelle due fasi riportate di seguito e Valutazione della vita utile in condizioni di riferimento Reference Service Life e Valutazione della vita utile in condizioni di progetto Estimated Service Life Per il primo passaggio viene fornita una metodologia per la valutazione della vita utile di un elemento tecnico in determinate condizioni di riferimento appunto mentre il secondo passaggio avviene grazie ad uno strumento progettuale da utilizzare a tavolino il Metodo Fattoriale che consente di rielaborare risultati ottenuti sperimentalmente per valutare la vita utile dei componenti in condizioni di progetto al fine di sviluppare una corretta programmazione gestionale dell intervento ed una corretta valutazione dei costi relativi al ciclo di vita consentendo dunque un ottimizzazione delle scelte progettuali dal punto di vista della sostenibilit dell intervento Analizzeremo ora pi nel dettaglio questi due differenti aspetti legati alla pianificazione della vita utile di componenti edilizi 4 1 Valutazione della vita utile in condizioni di riferimento RSL La valutazione della durabilit in condizioni di riferimento viene eseguita sostanzialmente attraverso prove
104. are i requisiti del committente e sviluppare quindi una razionale politica della durabilit L informazione necessaria pu essere ottenuta da Esperienza nell uso di materiali tradizionali Certificati che stimino le prestazioni dei prodotti Pubblicazioni di ricerche Predizioni di vita utile di prodotti fornite dai produttori Il codice tra le altre cose introduce il concetto di required service life intesa come vita utile specificata per andare incontro ai requisiti dell utente e definita dal committente stesso Il progettista dovr poi essere in grado di tradurre le richieste del proprietario in parametri quantitativi definiti a monte del progetto per quel che riguarda l edificio nella sua interezza e nelle sue parti a seconda delle difficolt di intervento nel caso di riparazione o sostituzione Nel capitolo 3 Requisiti di durabilit viene compiuto uno sforzo per definire requisiti quantitativi per la vita utile di edifici cfr tab 3 1 e delle loro parti cfr tab 3 2 Description Building life for i Examples category Temporary Agreed period up Non permanent site huts and temporary exhibition buildings to 10 years 2 Short life Minimum period Temporary classrooms buildings for short life industrial 10 years processes office internal refurbishment retail and warehouse buildings See note 1 ee 3 Medium life Minimum period Most in
105. ato sul noto diagramma di Glaser attraverso il quale si modella l andamento dei profili di pressione parziale e di pressione di vapor saturo all interno della soluzione tecnica La condizione di condensazione data da valori di pressione di vapore pari a quelli di saturazione In realt la norma contempla la possibilit di formazione di condensa in una o pi zone della soluzione tecnica a patto che vengano comunque soddisfatti i criteri del bilancio del vapore annuale e della massima quantit di condensa accumulata cfr 6 5 pag 8 Criteri utilizzati per giudicare idonee le strutture In questo senso il modello di calcolo da noi adottato si pone a favore di sicurezza richiedendo che in nessun caso le due curve debbano venire a contatto 9 2 2 Controllo della condensazione superficiale Lo standard di riferimento coincide ancora una volta con la UNI 10350 Il modello di calcolo si basa sullo stesso concetto adottato nella norma ma il principio semplificato anche in questo caso e correla direttamente la condizione di funzionamento con il valore di temperatura minima superficiale del componente edilizio a sua volta funzione della temperatura interna dell aria Quando la temperatura superficiale dello strato pi interno minore della temperatura interna a causa degli apporti liminari dello strato d aria superficiale cfr UNI 7357 scende al di sotto di tale soglia il degrado si considera tale da aver fatto
106. atr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 5 3 Il primo indicatore di propensione alla durata Uno dei vantaggi di questo metodo pu essere quindi quello di poter apprezzare 1 risultati di modifiche apportate ad una soluzione tecnica attraverso rappresentazioni che mostrano in tempo reale come variano le risposte prestazionali della stessa Ma i limiti prestazionali sono in grado di darci altre indicazioni in termini di propensione alla durata sar importante capire se verr mai raggiunto un limite prestazionale Con la simbologia propria della figura 9 11 il primo indicatore di propensione alla durata pu convenientemente essere rappresentato come funzione del valore iniziale e del valore di soglia Cy C C lim Fig 9 11 Valore iniziale e valore di soglia per la caratteristica funzionale C La relazione seguente definisce il primo indicatore di propensione alla durata I A titolo puramente esplicativo viene trattato il caso relativo al controllo dei fenomeni di condensazione superficiale per mostrare che tipo di considerazioni possano ricavarsi da questo tipo di approccio prestazionale Si confrontino a questo scopo le figure 9 12 e 9 13 si pu notare come sia notevole la differenza di comportamento tra i due tipi di chiusura mentre la muratura faccia a vista non sar soggetta a fenomeni di condensa superficiale nemmeno a fronte di notevoli incrementi d
107. atr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 Una corretta programmazione consentira di rispondere a domande del tipo e QUANDO andra svolto l intervento e QUALE strategia manutentiva risulta pi adeguata Come gi indicato nella prefazione questo lavoro vuole fornire un contributo di natura metodologica alla risoluzione di tali problematiche In particolare nel prosieguo della tesi parte 2 verranno mostrate metodologie in grado di restituire valori di durata spontanea di RSL e strumenti come il Metodo Fattoriale che permettono il passaggio da RSL ad ESL consentendo quindi con tutti i limiti che si portano dietro un approccio di tipo quantitativo alla programmazione della manutenzione Verranno peraltro indagati parte 3 altri metodi i cui risultati non si sostanzieranno nella restituzione di valori temporali di vita utile ma che serviranno in ogni caso per compiere le scelte pi opportune in fase decisionale nella progettazione di un oggetto tecnico I principali parametri governanti la durabilit di elementi tecnici e componenti edilizi saranno studiati in termini di propensione alla durata e propensione all affidabilit Verr mostrato come strumenti quali il PLM e il metodo per la stima della propensione all affidabilit se utilizzati in parallelo come strumenti complementari uno all altro consentano di ricavare informazioni preziose per il progettista durante le prime fasi
108. attivi nel settore delle costruzioni che non manifestano alcun interesse per la durata del ciclo di vita dell immobile n per i costi di gestione dello stesso L attenzione di tali figure ancora troppo volta alla valutazione e al controllo dell entit dei costi iniziali rispetto ai massimi prezzi di vendita conseguibili sul mercato Sarebbe auspicabile tuttavia un cambiamento di prospettiva soprattutto alla luce delle problematiche sempre pi impellenti di natura sia economica che ambientale Anche se con troppa fatica si fa largo il principio della sostenibilit secondo il quale lo sviluppo deve soddisfare i bisogni del presente senza compromettere le capacit delle generazioni future di soddisfare 1 propri 1 3 Il problema dei costi di esercizio e del risparmio energetico Tutto questo si traduce in un discorso che andrebbe recepito da pi parti Se vero infatti che da un lato per progettisti e costruttori documenti come il fascicolo del fabbricato o il certificato energetico sono solo fantasmi di una normativa puntualmente disattesa dall altro lato l utente finale al momento di acquistare un appartamento troppo spesso si cura solamente dei particolari pi futili come ad esempio le finiture senza porsi il problema di quanto questo consumer nell arco dei successivi 50 anni Gioverebbe forse far notare ai futuri acquirenti di un alloggio che i costi di gestione in Costa Azzurra sono notevolmente inferiori a quell
109. averso altri strumenti che diano ugualmente una valida indicazione sul comportamento delle due chiusure Nella tabella non compare il criterio relativo alla semplicit ubicazionale A3 dal momento che non stato soddisfatto da alcuno dei due modelli Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 141 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 PROPENSIONE ALL AFFIDABILITA FUNZIONALE Aspetti funzionali Criteri Chiusura faccia a vista Chiusura pluristrato on Ai v Semplicit A gf B v Affaticamento B2 vi B3 v By v v Relazione _ v Tab 9 31 Propensione all affidabilit funzionale delle due chiusure Il diagramma a torta di figura 9 32 bene si addice a fornire una rappresentazione del grado di soddisfacimento dei criteri di giudizio relativi alla componente funzionale dell affidabilit stato ottenuto in considerazione del fatto che degli otto criteri presenti nella tabella precedente ben sei hanno visto prevalere la soluzione tecnica pluristrato sull altra Grado di soddisfacimento dei criteri di giudizio sull affidabilt funzionale OChiusura faccia a vista Chiusura pluristrato Fig 9 32 Propensione all affidabilit funzionale delle due chiusure La chiusura faccia a vista paga dunque la sua semplicit strutturale in termini sia di affaticamento che di distribuzione La semplicit strutturale
110. azionale come materiali elementi strutturali ed organismi edilizi e tutti questi possono essere utilizzati nella progettazione della durabilit Successivamente affermano che 7 1 2 Modelli di durabilit deterministici e stocastici I modelli di durabilit possono inoltre essere divisi in modelli deterministici o stocastici Modelli di durabilit deterministici sono utilizzati nella progettazione della durabilit deterministica dove la dispersione del degrado o delle prestazioni o della vita utile non presa in considerazione Con valori noti dei parametri il modello restituisce solamente un valore di degrado o delle prestazioni o della vita utile che spesso il valore medio In molti casi modelli deterministici vengono formulati per dare un frattile superiore o inferiore invece del valore medio In molti casi l informazione restituita da modelli deterministici sufficiente a valutare il rischio di non raggiungimento della vita utile obiettivo Specialmente nella progettazione meccanica delle strutture metodi di progettazione stocastica sono considerati essenziali dal momento che la dispersione dovuta al degrado normalmente ampia e il grado di rischio potrebbe essere elevato Nel report viene inoltre data la seguente valutazione riguardo ai modelli di durabilit 7 2 2 Quantificazione del degrado delle prestazioni e della vita utile Il passaggio finale nel processo di produzione di modelli probabilistici la q
111. azione porosit assorbimento d acqua diffusione del vapore d acqua e analisi della microstruttura da svolgere periodicamente con frequenza diversa a seconda del differente dosaggio di resina dei provini I test sono stati condotti su provini protetti e non protetti per meglio valutare gli scostamenti dei differenti tipi di pittura in fase di confezionamento infatti sono stati utilizzati rivestimenti protettivi differenti per quel che riguarda il tipo di resina ed il rapporto in volume di CVP il cui valore riferito alla percentuale di polveri contenuta nello strato solido Il periodo che va dal giugno all ottobre 1998 viene dedicato al confezionamento dei provini non protetti alla loro maturazione in ambiente controllato e all esecuzione delle prove di cui sopra I mesi successivi ottobre 1998 giugno 1999 sono serviti per lo stesso iter sperimentale questa volta relativamente ai provini protetti 7 4 I contributi forniti dall esposizione in esterno Quanto esposto nelle pagine precedenti rappresenta un quadro sintetico dell attivit di sperimentazione in condizioni controllate di laboratorio parte di un programma sperimentale pi ampio che richiede come gi visto da un lato lo sviluppo di test di invecchiamento accelerato mentre dall altro prove condotte in esterno al fine di verificare la possibilit di un successivo re scaling temporale Poich l attivit del candidato in questi anni si focal
112. azione dello spazio si pu procedere con la simulazione dei degradi il comportamento nel tempo chiaramente sar funzione del tipo di algoritmo utilizzato per questo fondamentale rifarsi a norme tecniche standard internazionali o a limiti minimi introdotti dalla legislazione vigente 9 2 Modelli di calcolo adottati In questo paragrafo verranno sinteticamente descritti i modelli di calcolo adottati attraverso tali modellazioni possibile tradurre i limiti di qualit ambientale in limiti sulle specifiche tecniche degli elementi funzionali costituenti i componenti edilizi In questo modo conoscendo l andamento nel tempo delle caratteristiche funzionali dei materiali presenti nella soluzione tecnica utilizzata i limiti sulle specifiche tecniche forniranno indicazioni quantitative sulla durata dei materiali adottati Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 118 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Per compiere quest ultimo passaggio tuttavia sar necessario disporre di curve di decadimento delle caratteristiche funzionali che si ricaveranno dalla sperimentazione oggetto del capitolo 7 della presente trattazione 9 2 1 Controllo della condensazione interstiziale Lo standard di riferimento per la verifica della condensazione interstiziale la norma tecnica UNI 10350 Nella norma viene adottato il metodo bas
113. bilit della struttura ed i cloruri intesi come principale fattore di degrado Come input vennero inserite tutta una serie di parametri definiti come variabili stocastiche le cui distribuzione di densit possono essere osservate in fig 5 3 Variable Parameter Dimension Distr Type No x Concrete Cover mm 37 Expon Distr Drew o CI Migration Coef 10 m s a 7 Normal Distr Cert Critical Chloride Content wt binder 7 Normal Distr n Age Exponent 07 Normal Distr k Factor Test 8S Normal Distr k Factor Environment i x Normal Distr ke Factor Execution i Normal Distr Csy CI Concrete Surface wt binder 4 in Normal Distr to Reference Time year 0767 Deterministic Fig 5 3 Distribuzioni statistiche usate come input nella progettazione del W S Tunnel Per la definizione degli stati limite venne scelto un indice di affidabilit 1 5 lt B lt 1 8 per quel che riguarda l inizio della corrosione 2 0 lt B lt 3 0 per l inizio dello spalling e 3 6 lt B lt 3 8 per il collasso Nell articolo inoltre si legge A causa degli elevati costi di costruzione e dell importanza sociale la richiesta di durabilit di grandi infrastrutture diventa sempre pi importante Requisiti di vita utile pari a 100 o pi anni stanno diventando oramai usuali Per il tunnel in calcestruzzo armato sotto il Western Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi
114. ccelerati ad esempio con i campioni esposti a Sud inclinati a 45 occorre quindi operare delle valutazioni circa il grado di accelerazione dell esposizione e quindi il fattore di rescaling temporale o I risultati dell esposizione di campioni di elemento tecnico all esterno sono relativi allo specifico sito di esposizione e l elaborazione dei risultati relativamente ad altre localit richiede la definizione di modelli di previsione dell andamento delle prestazioni nel tempo e dei dati climatici delle specifiche localit o Si ponga attenzione nel trarre conclusioni da un periodo di esposizione ad un altro specialmente se il tempo d esposizione breve Ispezioni su edifici la vita utile degli elementi tecnici pu essere valutata attraverso l ispezione di edifici Il numero considerato di edifici analoghi da un punto di vista tecnologico ambientale e di destinazione uso deve essere sufficiente per consentire l applicazione di metodi statistici di campionatura Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 40 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Esposizione in edifici sperimentali la vita utile degli elementi tecnici pu essere valutata attraverso l esposizione dell elemento tecnico in edifici sperimentali Valgono le stesse considerazioni valide per l esposizione in esterno di campioni di prova Esposizione in condizioni d uso
115. centuale dell angolo solido globale corrispondente allo spazio circostante il punto pertanto la sommatoria dei fattori di forma attinenti ad un qualsivoglia punto di un ambiente relativi a ciascuna superficie isotermica risulta pari ad 1 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 120 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 3 I limiti del PLM Le potenzialit del metodo appena descritto sono enormi Innanzi tutto la sua applicabilit pressoch totale nel senso che l utente ha a che fare con prestazioni ambientali e tecnologiche che frequentemente ricorrono nella pratica quotidiana E difatti poco credibile e accettabile che al giorno d oggi un progettista non abbia idea di cosa rappresenti un diagramma di Glaser o che non si ponga il problema di garantire il controllo delle inerzie di una soluzione tecnica Inoltre il metodo avendo a che fare con le prestazioni ambientali di uno spazio costruito direttamente applicabile allo spazio di progetto e non ad un ambiente standard di riferimento per intenderci che andra successivamente adattato in qualche modo alle peculiarit dell intervento edilizio in altre parole i risultati forniti dal metodo sono direttamente fruibili in termini di Estimated Service Life se con questo termine indichiamo la vita utile di componenti edilizi a sistema e in ben determ
116. che funzionali critiche selezionate devono essere definiti i metodi di misura al fine di ottenere valori quantitativi circa 1 decadimenti delle caratteristiche stesse I valori iniziali delle caratteristiche funzionali selezionate devono essere misurati prima dell inizio delle prove di invecchiamento o comunque su campioni di prova non invecchiati Sviluppo del programma preliminare di esposizione sulla base delle informazioni ottenute nei punti precedenti devono essere sviluppate specifiche procedure di invecchiamento basate sulla simulazione degli agenti sollecitanti individuati in quanto rilevanti per provocare i meccanismi di degrado Il programma preliminare di esposizione si rende necessario solo nel caso in cui le procedure di invecchiamento non siano gi state sperimentate Quando si utilizza un programma di invecchiamento accelerato occorre assicurarsi che 1 livelli di intensit degli agenti non siano tanto severi da provocare meccanismi di degrado non riscontrabili in condizioni di servizio tipiche dell edilizia Le procedure sviluppate in questa fase formano la base per la definizione del programma preliminare di esposizione Prove preliminari Aspetti generali le prove preliminari devono essere condotte sulla base del programma preliminare sviluppato al precedente punto relativamente alle caratteristiche funzionali che devono essere misurate prima e dopo l esposizione dei campioni agli agenti di degrado cui l elemento tecni
117. che ne hanno guidato la concezione la progettazione la produzione la costruzione e la gestione Maggi 1994a In questo senso esisteranno tanti volti della qualit quanti sono i diversi tipi di requisiti che dovranno essere garantiti per la sicurezza ed il benessere dell utente finale In particolare una componente della qualit detta funzionale spaziale misurer il grado di rispondenza ai requisiti di fruibilit dello spazio un altra componente detta ambientale misurer il grado di rispondenza ai requisiti di benessere e cos via Pi formalmente la qualita edilizia viene definita come l insieme delle propriet e delle caratteristiche dell organismo edilizio o delle sue parti che conferiscono ad essi la capacit di soddisfare attraverso prestazioni esigenze espresse o implicite La qualit edilizia viene poi generalmente scomposta in e Qualit funzionale spaziale e Qualit ambientale e Qualit tecnologica e Qualit tecnica Di questi aspetti quello che ci interessa pi da vicino la qualit tecnologica definita all interno della stessa UNI 10838 come l insieme delle prestazioni tecnologiche dei sub sistemi e degli elementi tecnici di un organismo edilizio La qualit tecnologica a sua volta risulta essere costituita da quattro componenti le cui valutazioni devono presiedere alla progettazione tecnologica di un elemento tecnico per contribuire contestualmente ad ottimizzare le scelte
118. che spesso si traduce anche in una migliore propensione affidabilit esecutiva per lo meno nelle sue componenti merceologica ed oggettuale rischia di venire penalizzata dal punto di visto di un maggior carico funzionale si pensi ad esempio alla progettazione di soluzioni monostrato per le quali l estrema semplicit ne costituisce al contempo il limite pi grande concentrando gran parte delle funzioni richieste all elemento tecnico su un solo strato vettore fisico attraverso le sue caratteristiche funzionali che consente il passaggio dal modello funzionale a quello oggettuale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 142 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 7 2 Stima della propensione all affidabilit esecutiva La componente esecutiva dell affidabilita rappresenta l indice dell imprecisione prevedibile nella fase esecutiva e prende origine dal fatto che pi aspetti determinano la rispondenza o meno dell esecuzione dell elemento alle intenzionalit del progetto Il numero di differenti merceologie cos come il numero degli elementi funzionali nonch la frequenza di interfacce danno origine ad altrettante sottocomponenti di questo particolare aspetto affidabilistico I tre criteri indagati sono i seguenti e AE Criterio dell affidabilit esecutiva merceologica e AE Criterio dell a
119. chelli editore Per quanto tali considerazioni possano essere generalizzate anche ad altri beni Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 3 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 Nei casi pi evoluti o pi complessi questa valutazione si estende in termini spesso vaghi e parziali ai costi di esercizio o di funzionamento quando oramai gi da tempo il quadro legislativo soprattutto nelle sue implicazioni relative alla progettazione ed esecuzione di opere pubbliche ha introdotto il cosiddetto costo del ciclo di vita o costo globale come l insieme dei costi generati durante il ciclo di vita dell entit Col termine costo globale dunque vengono messe in evidenza tutte quelle componenti di costo relative all opera stessa a partire dalla fase di pianificazione dell intervento fino alla fase di dismissione o recupero Generalmente si usa suddividere le componenti del costo globale in tre macrofamiglie Molinari 2002 e Costi iniziali che comprendono tutti i costi necessari alla realizzazione dell opera e che confluiscono nell immobile realizzato Essi sono articolabili a loro volta in o Costi di studio o Costi di progettazione o Costi di costruzione e Costi di gestione che comprendono tutti i costi necessari a garantire e supportare il funzionamento dell immobile rispetto al compito ad esso assegnato per il
120. cializzati e Sostituibilita attitudine degli elementi tecnici con obsolescenza fisica o funzionale pi rapida ad essere facilmente sostituibili al fine di aumentare la durata complessiva dei subsistemi e di non interromperne l uso Gli interventi di sostituzione che richiedono smontaggi e rimontaggi e che prevedono l intervento di operatori specializzati non devono causare danni di nessuna natura ad elementi od opere circostanti La sostituibilit altres definita come l attitudine di una soluzione tecnica ad essere agevolmente asportata a seguito di scomposizione potenzialmente reversibile o a scomposizione irreversibile che non richiede mezzi di demolizione impegnativi ed integralmente rimpiazzata da altra E evidente che quanto maggiore il soddisfacimento di detti requisiti tanto pi l intervento manutentivo pu essere agevolmente attuato con semplificazione delle risorse necessarie e dei tempi implicati ci equivale a dire in sostanza che l intervento manutentivo pu essere meno costoso E l intera fase gestionale del processo edilizio pu essere tanto meno costosa quanto minore il numero di guasti che si verificano nel periodo di uso del bene edilizio e di conseguenza diviene minore in generale il numero di interventi manutentivi necessari alla loro risoluzione Sar cura del progettista dunque una volta individuati 1 prodotti tali da garantire un adeguata qualit tecnologica caratteristica al tempo
121. citante specifico Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 122 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Per fare questo bisognera cominciare a ragionare sulla durata dei componenti edilizi in termini di propensione alla durata ovvero in termini di una valutazione non sperimentale bensi previsionale a tavolino del comportamento nel tempo di un oggetto edilizio indagandone la probabilit di raggiungere un valore di vita utile pi o meno elevato Verranno introdotti due indicatori di propensione alla durata e sviluppati di volta in volta degli esempi numerici per mostrare quali e quante informazioni vengano restituite al progettista in seguito all adozione di questo tipo di approccio Tali informazioni saranno successivamente integrate con le informazioni provenienti dallo studio della propensione all affidabilit secondo il metodo gi descritto in 4 4 per avere un quadro completo degli aspetti durabilistici dell elemento tecnico indagato 9 5 Il primo indicatore di propensione alla durata Dal momento che la metodologia esposta non si sostanzia nella restituzione di valori assoluti di durata e o affidabilit necessario definire un campo di applicazione articolato in un repertorio pi o meno vasto di elementi tecnici omogenei ovvero appartenenti ad una stessa classe Questo carattere del metodo peraltro non
122. co soggetto in servizio o almeno a quelli ritenuti significativi Le prove preliminari si rendono necessarie solo nel caso in cui le procedure di invecchiamento non siano gi state sperimentate Queste prove devono essere eseguite correttamente al fine di o Stabilire i livelli di intensit degli agenti necessari per provocare variazioni significative delle caratteristiche funzionali e per attivare l accelerazione desiderata nei tempi di invecchiamento Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 38 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 o Contribuire ad una migliore comprensione della natura dei fenomeni di degrado principali causa dei decadimenti prestazionali ed individuare altre variazioni di caratteristiche funzionali eventualmente rilevanti o Verificare la fattibilit delle prove selezionate di valutazione e misura delle caratteristiche funzionali o Stabilire gli agenti di degrado principali ed il loro ordine di importanza o Dimostrare la comparsa dei meccanismi di degrado individuati quale causa di decadimento prestazionale Intensit degli agenti di degrado utilizzati nelle prove preliminari le intensit degli agenti di degrado utilizzati nelle prove preliminari devono essere limitate in relazione alla distribuzione quantitativa in condizioni di servizio I dati climatici estremi relativi ai climi nei quali l elemento tecnico po
123. contro il 67 nel caso del pluristrato Contributi alla resistenza termica totale E Intonaco interno Blocchi porizzati OParamano Fig 9 14 Chiusura faccia a vista contributi alla resistenza termica totale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 128 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Contributi alla resistenza termica totale 1 1 E intonaco interno E Forati OLana di vetro OSemipieni E intonaco esterno Fig 9 15 Chiusura pluristrato contributi alla resistenza termica totale Anche una successiva analisi di sensitivit ha confermato la sostanziale identit comportamentale dei due componenti edilizi Le figure 9 16 e 9 17 mostrano gli scostamenti in termini percentuali dal valore iniziale di termotrasmittanza a fronte di incrementi del 20 50 e 100 della conducibilit A dei singoli strati Analisi di sensitivit Variazione di 27 74 g 20 15 56 2 q S E E 2 N 2 2 ao o 9 poi T 3 o 2 o E oO Ss oO 3 o D 0 36 Intonaco interno Blocchi porizzati Paramano Fig 9 16 Chiusura faccia a vista analisi di sensitivit Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 129 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Analisi di sen
124. coraggiate iniziative come quella che sta portando avanti il nostro gruppo di ricerca elemento di coordinamento di una rete nazionale volta ad estendere i risultati ottenuti in questi anni alle principali classi di elementi tecnici di un organismo edilizio di cui si gi detto cfr 7 10 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 185 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Conclusioni generali Conclusioni generali Quanto esposto nel corso della presente trattazione ha messo in luce come sia vasta ed articolata la questione durabilistica Le attivita di ricerca condotte in questo triennio di dottorato hanno consentito al candidato di affrontare la tematica da pi parti attraverso differenti approcci e con gli strumenti ed i metodi pi variegati per cercare di comprendere quali e quante siano le possibili soluzioni ad un problema che appare ancora troppo intricato I contributi dei diversi capitoli pi precisamente quelli relativi alle parti 2 e 3 sebbene a prima vista apparentemente a se stanti sono tenuti insieme da un sottile filo rosso da un minimo comune denominatore che attiene alla capacit di ottenere informazioni di vitale interesse per una corretta programmazione economico gestionale dell intervento Partendo dal capitolo 7 difatti stato trattato l aspetto della raccolta di dati di vita utile momento fondamentale nel percorso che conduce alla determinazione della ESL di oggetti ediliz
125. cquisiti da stazioni di rilevamento nelle vicinanze del sito di esposizione Programmi di esposizione in esterno a lungo termine Livello e tipo il programma di esposizione in esterno pu consistere in una esposizione su edifici sperimentali o in condizioni d uso da cui possano essere dedotte informazioni sul decadimento delle prestazioni nel tempo dell elemento tecnico oppure pu consistere nella semplice esposizione in esterno di campioni di prova dell elemento tecnico Il programma di esposizione deve essere progettato in modo che siano considerati tutti gli agenti significativi anche nel caso dello studio specifico l esposizione dovrebbe preferibilmente essere eseguita in diversi ambienti sollecitanti Le diverse modalit in cui i programmi di esposizione in esterno a lungo termine sono sviluppati sono descritte nelle seguenti quattro categorie Esposizione in esterno di campioni di prova Ispezioni su edifici Esposizione in edifici sperimentali Esposizione in condizioni d uso O OO 0 Esposizione in esterno di campioni di prova per le modalit di esposizione in esterno possibile fare riferimento alle norme internazionali disponibili attualmente utilizzate nei programmi di valutazione di durabilit per i prodotti ISO 2810 ISO 8565 ISO 4607 ISO 877 ISO 4665 2 ISO 9226 E essenziale notare che o Le esposizioni di campioni di elemento tecnico all esterno possono essere considerate come invecchiamenti a
126. dal grado d importanza delle funzioni stesse LOW MEDIUM HIGH IMPORTANCE IMPORTANCE IMPORTANCE VALUE 5 11 29 NORMALIZED VALUE 0 17 0 38 1 Tab 10 24 Requisito Essenziale R3 film protettivo normalizzazione dei punteggi La tabella 10 25 rappresenta il quadro generale associato all elemento funzionale film protettivo che consente di ricavare l indice funzionale IG Ref CPD Ful Fu2 Fu3 FMEA Functions Name Weight To be tight to the liquid To be tight to the vapour To be tight to the gas Fu4 To be tight to the animal and bacteria Fu5 Fu6 Fu7 To be tight to vegetable To be tight to the hail To be tight to the snow Fu8 To absorb the solar radiation heat Fu9 Ful0 Full Ful2 To absorb the high temperature To absorb the low temperature To absorb the external air noise To absorb the internal air noise Fu13 To absorb the impact noise on floor Ful4 Ful5 Ful6 Ful7 Ful8 Ftl Ft2 Ft3 Ft4 Ft5 To absorb the machinery noise To absorb the wind effect To absorb the hard impact To absorb the limp impact To transmit the loads To resist to the liquid To resist to the vapour To resist to the gas To resist to the radiation To resist to the fire CPD Requirements Mechanical resistance and Safety in case Hygiene health stability of fire and environment 1 1 7 3 1 0 17 1 0 17 1 1 1 1 0 15 0 34 1 1 0 34 1 0 17 0 17 1 0 34 0 0 17 Dottorato di Ricerca in Sistemi
127. ddiviso in due differenti fasi costruzione ed uso delle griglie Il primo passo caratterizzato da alta soggettivit pu essere fatto una volta per tutte per differenti classi di componenti o materiali da esperti o addirittura dai produttori stessi Il secondo passo invece lasciato all utente non essendo richiesta una competenza particolare nelle problematiche di predizione di vita utile Chiaramente le griglie devono basarsi su standard o su procedure progettuali ampiamente utilizzate Di seguito verranno esposti i principali passaggi che costituiscono la procedura di stima della vita utile di un componente edilizio utilizzando la proposta del metodo di valutazione per il fattore A 8 2 1 Organizzazione razionale delle informazioni preliminari Innanzi tutto l opera deve essere scomposta in sistemi e sub sistemi attraverso un sistema di classificazione ad albero per individuare in qualsiasi momento ed in modo univoco tutti gli elementi che costituiscono l opera stessa Un utile riferimento in questa fase pu essere individuato nella norma UNI 8290 che divide l opera in pi livelli per elementi omogenei 44 UNI 8290 1 1981 Edilizia residenziale Sistema tecnologico Classificazione e terminologia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 92 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 All interno della norma compaiono tre livelli classi di unit tecno
128. degrado L idea muove dal fatto che per il progettista ogni intervento un opera unica e in qualche modo irripetibile La peculiarit di ogni struttura per il contesto ambientale e socio economico in cui sorger per la tipologia dell utente finale e delle tecnologie adottate far s che di volta in volta il progettista debba focalizzare la sua attenzione su particolari caratteristiche del progetto veri e propri punti di forza dell edificio da lui concepito Con queste premesse risulta importante correlare gli scenari restituiti da FMEA con specifiche funzioni la cui importanza stata precedente determinata dal progettista stesso passando attraverso una prima ponderazione possibile grazie ai requisiti essenziali cfr fig 10 16 I principali passaggi che caratterizzano la determinazione dell indice funzionale IG sono di seguito riportati 1 Assegnazione delle specifiche funzioni ad ogni requisito essenziale 2 Determinazione dell importanza relativa di ogni requisito essenziale nello specifico progetto d intervento 3 Valutazione dell importanza relativa di ogni funzione per ogni elemento funzionale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 170 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Scenario 2 E R 3 Fig 10 16 Correlazione tra requisiti essenziali funzioni e scenari 10 6 1 Assegnazione delle specifiche funzioni ad og
129. dei moduli elastici E Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 51 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Fattore di correzione Py in funzione della classe di modulo elastico E dell elemento e del valore della media aritmetica E dei due moduli elastici E 1 e E 2 Classe del modulo elastico Valore della media aritmetica E dei Fattore di correzione E dell elemento due moduli elastici E e E Pe A A 1 A B 0 9 A C 0 8 B A 0 7 B B 0 6 B C 0 5 C A 0 4 C B 0 3 C C 0 2 Tab 4 10 Fattore di correzione Pg Fattore di correzione P riferito alle differenti classi di momento d inerzia J dell elemento nelle direzioni YX YZ ed XZ Classe del momento di inerzia J cm m Fattore di correzione Pi 10 lt J 1 10f lt J 10 0 87 10 lt J 10 0 73 10 lt J 10 0 6 10 lt J 10 0 47 10 lt J 10 0 33 J 10 0 2 Tab 4 11 Fattore di correzione Pr Fattore di correzione Ps riferito ai differenti tipi di solidarizzazione in direzione Y Tipi di solidarizzazione Fattori di correzione Ps Chiusa 1 Lineare 0 7 Per punti 0 6 Aperta 0 2 Tab 4 12 Fattore di correzione Ps Fattore di correzione Pej1 Preiz riferito alle differenti classi di momento d inerzia J della j esima interfaccia dell elemento nella direzione Y Classe del momento di inerzia J cm im Fattore di correzione Pj 10 lt J 1 10 lt J 10 0 87
130. di confidenza Le esposizioni dovute all invecchiamento accelerato tipicamente implicano un alto grado di incertezza e i risultati andrebbero per questo considerati con attenzione 4 2 Valutazione della vita utile in condizioni di progetto ESL Parallelamente agli sforzi tesi ad individuare una metodologia sperimentale che fornisse nel tempo dati per una corretta valutazione della durabilit in condizioni di riferimento come gi detto la necessit di stimare la vita utile di componenti edilizi nella pratica quotidiana e nei progetti di tutti i giorni sfociata nello sviluppo di un metodo di stima che trova posto all interno dello standard ISO 15686 e che ad oggi l unico normato in ambito internazionale Nello standard il Metodo Fattoriale viene presentato nel seguente modo y 9 Il Metodo Fattoriale per la stima della vita utile 9 1 Profilo del Metodo Fattoriale Il metodo consente una stima della vita utile di un componente o di un insieme di componenti in condizioni specifiche basato sulla vita utile di riferimento normalmente la vita utile attesa in ben definite condizioni d uso che si applicano a quel determinato tipo di componente o di insieme di componenti e su una serie di fattori modificanti che consentono il passaggio alle condizioni del progetto specifico x K ok Il metodo usa fattori modificanti per ognuna delle seguenti voci e Fattore A qualita del componente e Fattore B livello del progetto e
131. di invecchiamento accelerato in laboratorio e di invecchiamento naturale per esposizione in esterno ovvero attraverso l analisi di risultati desunti dal comportamento nel tempo di edifici esistenti Il diagramma di figura 4 1 tratto dalla ISO 15686 2 2001 e si compone dei seguenti punti e Definizione definizione delle esigenze degli utenti e dei requisiti tecnologici connotanti l elemento tecnico del contesto sollecitante tipo e intensit degli agenti delle prestazioni richieste ecc e Preparazione identificazione dei meccanismi di degrado e degli effetti scelta dei criteri di misura per le caratteristiche funzionali e delle prestazioni tecnologiche ricerca bibliografica ecc e Prove preliminari necessarie per testare le metodologie di prova e le tecniche di misura per le caratteristiche funzionali 25 Tratto dalla Valutazione della durabilit del calcestruzzo armato progetto di ricerca a cura di Daniotti B Iacono P 2003 Si veda anche La durabilit in edilizia Daniotti B CUSL 2003 Per caratteristiche funzionali si intendono particolari caratteristiche in grado di influenzare direttamente le prestazioni fornite dall elemento tecnico Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 34 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 e Esposizione e misura la fase in cui si svolgono i test d invecchiamento sia natura
132. dilizio stata focalizzata l attenzione sulla pavimentazione del locale cucina finita con piastrelle in gr s fine porcellanato antiscivolo Cocc 2004 8 3 1 Organizzazione razionale delle informazioni preliminari Per prima cosa si proceduto alla contestualizzazione dell intervento edilizio dal momento che tali informazioni saranno di notevole importanza nell applicazione del Metodo Fattoriale completo Per quanto la nostra esposizione si interrompa alla determinazione del fattore A non va dimenticato che scopo del metodo quello di tradurre la vita utile di riferimento determinata in condizioni standard di uso e di sollecitazione in vita utile nelle effettive condizioni di progetto E quindi buona norma abituarsi fin da subito a tenere conto del reale carico ambientale che agir sulla struttura La tabella 8 11 raccoglie i dati climatici dell intervento localizzato nella zona occidentale della citt di Milano Localit CORNAREDO Latitudine N 45 30 Longitudine E 09 01 Altitudine 146 m slm Localizzazione Gradi giorno 2386 GG Zona climatica E Durata riscaldamento 180 gg Destinazione d uso ALBERGO Categoria E1 3 Regione di vento A Zona di vento 1 Localit di rif MILANO Principali parametri Coeff correttivo 1 climatici Velocit del vento 1 1 m s Direzione prevalente SW Zona di neve 1 Carico neve al suolo 1 60 kN m T est min di progetto 5 C Tab 8 11 Contestualizzazione del intervent
133. dimenti incontrollabili che possono agire indipendentemente l uno dall altro Tutte le problematiche evidenziate fin qui hanno fatto in modo che nel tempo si cercassero delle strade alternative per arrivare ad una pi corretta valutazione della vita utile stimata I risultati si sono tradotti in una serie di strumenti progettuali pi o meno complicati che hanno dato origine a due nuove grandi famiglie fig 5 1 e Metodi statistici consentono una modellazione in termini probabilistici sia del contesto sollecitante agenti che dei materiali modellandone spesso il reale comportamento nel tempo Questo tipo di approccio indubbiamente pi complesso ed oneroso in termini di necessit di dati sperimentali e di risorse economiche risulta utile laddove occorra garantire livelli elevati di sicurezza in effetti ad oggi sono utilizzati in prevalenza per le parti strutturali e in progetti di notevoli dimensioni e Metodi ingegneristici questi metodi s pongono a met strada tra il Metodo Fattoriale ed i metodi statistici essendo caratterizzati da un grado di complessit paragonabile a quello comunemente affrontato dal progettista nella pratica quotidiana Consentono una simulazione sufficientemente semplice del comportamento nel tempo dei componenti edilizi tentando peraltro di garantire l attendibilit del risultato sulla base di modelli fisici dell edificio ovvero di risultati sperimentali MODELLAZIONE DELLA REALTA Metodi
134. dovrebbero possedere un periodo di vita utile di circa 8 12 anni Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 88 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 7 10 Sviluppi futuri della ricerca La ricerca che proprio in questo periodo entrata nel suo nono anno di attivit non certo finita Il lavoro proceder contemporaneamente su due filoni da un lato per completare la prima fase del programma ovvero quella relativa al pacchetto esterno della soluzione tecnica mentre dall altro per recuperare informazioni sul pacchetto completo test allo sportello e Sul fronte delle esposizioni in esterno dei pacchetti parziali difatti sar interessante confermare il re scaling temporale anche sui provini VL45 AH90 e AH45 Chiaramente i tempi di risposta saranno pi lunghi perch com stato gia evidenziato nel corso della trattazione le pitture acriliche hanno mostrato un grado di resistenza alle sollecitazioni esterne decisamente superiore ai rivestimenti vinilversatici Tale lavoro consentir anche di validare l ipotesi fatta sul fattore di amplicazione dei degradi attraverso un prolungamento dell esposizione in esterno sui provini a 90 Andranno inoltre completate le prove distruttive sui provini di Lugano che gi hanno consentito di ottenere le informazioni necessarie alla determinazione della vita utile tali prove riguarderan
135. dustrial buildings housing refurbishment 30 years Normal life Minimum period New health and educational buildings new housing and high 60 years quality refurbishment of public buildings 5 Long life Minimum Period Civic and other high quality buildings 120 years NOTE 1 Specific periods may be determined for particular buildings in any of categomes 2 to 5 provided they do not exceed the period suggested for the next category below on the table for example many retail and warehouse buildings are designed to have a service life of 20 veara Tab 3 1 Categorie di design life per edifici 15 BS 7543 1992 Guide to Durability of Buildings and Building Elements Products and Components 16 BSI British Standard Institute Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 21 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 Category Description Life Typical examples Replaceable Shorter life than the building life and Most floor finishes and service replacement can be envisaged at design stage installation components Maintainable Will last with periodic treatment for the life Most external claddings doors of the building and windows Lifelong Will last for the life of the building a Foundations and main structural elements Tab 3 2 Categorie di design life per componenti o
136. e possibile avere un ranking relativo ai sub fattori considerati tabella 8 23 SUB FATTORE aj a2 a3 a4 as PESO Tab 8 23 Pesi associati ai sub fattori Questi pesi servono a ponderare meglio i valori tipici dei componenti edilizio di progetto sulla base delle considerazioni svolte dal progettista che avr ritenuto per una serie di motivi di attribuire ad alcuni sub fattori priorit pi elevate rispetto ad altri Si supponga ad esempio che sia stata scelta una piastrella in gr s porcellanato caratterizzata dalle seguenti caratteristiche Durezza superficiale 7 Resistenza allo scivolamento R11 Resistenza all abrasione superficiale C2 Resistenza all attacco chimico G L H B Resistenza alle macchie C5 La vita utile di riferimento calcolata andr corretta in base alle specifiche tecniche della piastrella scelta la cui qualita si scoster per alcuni versi da quella della piastrella di riferimento In particolare il progettista che durante la compilazione della matrice di confronto a coppie ha ritenuto di attribuire una valenza maggiore ai sub fattori az ed as rispettivamente resistenza allo scivolamento e resistenza alle macchie andr a scegliere sul mercato un prodotto con caratteristiche particolarmente buone per quel determinato tipo di prestazioni Questo far in modo che la vita utile del componente edilizio risulti per questi aspetti superiore a quella del componente di riferimento Ovviament
137. e Per tutti i programmi sperimentali di esposizione all invecchiamento le condizioni di prova devono essere registrate in continuo oppure ad intervalli temporali sufficientemente brevi per le seguenti ragioni o Consentire la valutazione di andamenti nel tempo di prestazioni e caratteristiche rappresentabili come equazioni P t C t o Permettere la correlazione tra diversi periodi e siti di esposizione in particolare nel caso di programmi di esposizione in esterno in condizioni ambientali non controllate o Verificare che le condizioni ambientali reali siano rappresentative delle condizioni di riferimento in particolare nel caso di programmi di esposizione in esterno in condizioni ambientali non controllate o Verificare che siano raggiunte le intensit degli agenti di degrado previste in particolare nel caso di programmi di esposizione in laboratorio con condizioni ambientali controllate Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 39 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Nel caso di programmi di esposizione in laboratorio con condizioni ambientali controllate i dati ambientali devono essere misurati dettagliatamente in prossimit dei campioni di prova Nel caso di programmi di esposizione in esterno con condizioni ambientali non controllate i dati ambientali possono essere misurati in prossimit dei campioni di prova oppure possono essere a
138. e ancor pi difficilmente avviene a livello di produzione dell organismo edilizio che invece viene realizzato direttamente in esercizio In tal senso saltata la fase di sperimentazione e collaudo ogni edificio risulta essere di fatto un prototipo unico ed irripetibile A tale unicit contribuisce anche la specificit di ogni contesto fisico e climatico in una parola ambientale in cui esso inserito 28 Si pensi infatti ai differenti significati di Design Life Predicted Service Life Reference Service Life Estimated Service Life introdotte dalla ISO 15686 1 2000 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 44 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilita e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 e Dallaltro lato la difficolt di applicazione degli studi affidabilistici in edilizia riconducibile alla lunghezza del processo di esecuzione e ancor pi alla lunghezza stessa del ciclo di vita degli edifici e delle loro parti La caduta prestazionale nel tempo di elementi tecnici e componenti edilizi risulta essere relativamente bassa comportando un estrema difficolt nell acquisizione di dati sulla dinamica della qualit nel tempo da elaborare e da utilizzare per programmare e migliorare l affidabilit dei prodotti Tutto questo rischia di rendere inefficace quanto esposto finora dal momento che all atto pratico il progettista difficilmente si trover nelle condizion
139. e evidenziata Si noti come alla classe di riferimento sia associato il valore 1 e come la funzione non debba essere necessariamente lineare Nell esempio in figura gli estremi della funzione coincidono con i valori 0 2 e 6 Condizione di riferimento Fig 8 5 Esempio di griglia di valutazione classi di prestazione e valori ad esse associati Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 96 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Le classi di riferimento sono estremamente importanti una vita utile di riferimento pari a 20 anni ad esempio andr interpretata come un valore di vita utile ottenuto da un componente con caratteristiche tali da ricadere nelle classi prestazionali di riferimento Le griglie una volta costruite consentiranno all utente di correggere tale valore di vita utile a seconda delle caratteristiche del componente da lui adottato all interno dello specifico progetto d intervento Chiaramente se il componente di progetto possieder caratteristiche prestazionali analoghe a quelle del componente di riferimento le griglie restituiranno come fattori di correzione per ogni sub fattore solamente valori nulli che non andranno a modificare in alcun modo il valore di durata Un possibile modo di procedere per la creazione delle griglie pu essere il seguente si supponga di avere ottenuto il valore di vita utile di riferimento
140. e in tempi pi o meno rapidi un guasto solo se stimolato dallo specifico agente cui sensibile non quindi detto che la presenza di un particolare agente o di una combinazione di essi costituisca condizione sufficiente per il manifestarsi di un anomalia 45 ISO 6241 1984 Performance standards in buildings Principles for their preparation and factors to be considered Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 93 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 External to the building Ground Nature Internal to the building Atmosphere Occupancy Design consequences 1 Mechanical agents 1 1 1 2 Gravitation Forces and imposed or restrained deformations Kinetic energy Vibrations and noises Snow loads rain water loads Ice formation pressure thermal and moisture expansion Wind hail external impacts sand storm Wind thunder aeroplanes explosions traffic machinery noises Ground pressure water pressure Subsidence slip Earthquakes Traffic and machinery vibrations Live loads Handling forces indentation Internal impacts wear Noise and vibration from music dancers domestic appliances Dead loads Shrinkage creep forces and imposed deformations Water hammer Services noises and vibrations 2 Electro magnetic agents 2 1 2 2 23 Radiation Electricity Magnetism So
141. e 4 5 e 6 sono relative al componente di riferimento per il quale sono disponibili dati ottenuti in condizioni di uso e di sollecitazione di riferimento Le colonne 7 8 e 9 si riferiscono al componente edilizio in condizioni di progetto e quindi andranno riempite con i dati ricavati dalla documentazione tecnica di prodotto L ultima colonna in particolare conterr i risultati restituiti dalla matrice di confronto a coppie Sub fattore Requisito Normativa di Componente di riferimento Componente di progetto prestazionale riferimento Classe Valore V Peso P Tab 8 10 Format proposto per il confronto tra componenti di riferimento e di progetto Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 100 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 8 2 8 Calcolo del Fattore A A questo punto possibile ricavare il fattore A traverso una media ponderata dei valori V ottenuti dalla valutazione delle prestazioni 8 2 7 ed usando i pesi Pj dedotti precedentemente 8 2 6 La semplice formula la seguente RP L Cani V Valore del sub fattore Fattore A dove P Peso del sub fattore P n Numero dei sub fattori i l 8 3 Caso di studio A scopo illustrativo viene presentato un caso di studio in cui la procedura proposta nelle pagine precedenti stata applicata ad un edificio adibito ad albergo poich la procedura opera a livello di componente e
142. e Processi Edilizi Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Safety in use Protection against noise 0 38 0 25 0 25 0 25 Energy economy and heat retention 3 1 0 11 0 11 0 44 0 44 0 44 178 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Ft6 To resist to the high temperature 0 33 1 Ft7 To resist to the low temperature 1 Ft8 To resist to the thermal shock 0 33 0 38 Ft9 To resist to the cyclic temperature 0 38 Ft10 To resist to the vertebrate 0 38 Ftll To resist to the unvertebrate 0 38 Ft12 To resist to the bacteria 0 38 Ft13 To resist to the vegetable 0 38 Ft14 To resist to the external air noise 0 34 Ft15 To resist to the internal air noise 0 34 Ft16 To resist to the impact noise on floor 0 34 Ft17 To resist to the machinery noise 0 34 Ft18 To resist to the load 0 34 Ft19 To resist to the compression effort 1 1 Ft20 To resist to the tractive effort 1 1 Ft21 To resist to the flexion effort 0 4 0 31 Ft22 To resist to the shear effort 0 4 0 31 Ft23 To resist to the pressure 0 34 0 15 Ft24 To resist to the vibration 0 34 Ft25 To resist to the friction 0 17 Ft26 To resist to the hard impact 1 1 Ft27 To resist to the limp impact 1 1 Ft28 To resist to the wind 0 34 Ft29 To hold in position 0 34 0 15 Ft30 To glue 0 34 Ft31 To resist to the precipitation 1 Fel To be conform to demands 1 1 1 1 1 1 Fc2 To be conform to standards 1 1 1 1 1 1 Tab 10 25 Film protettivo punteggi normaliz
143. e considerazioni fatte in precedenza possibile valutare l importanza relativa di ogni requisito rispetto agli altri Andrebbe posta particolare attenzione al fatto che confronti tra le prestazioni in questa fase rappresentano precise scelte progettuali la priorit di un sub fattore su un altro determinata volta per volta dal progettista stesso in seguito considerazioni circa La destinazione finale dell ambiente in cui componente edilizio si trover ad operare La tipologia dell utente finale Il carico ambientale e le condizioni di esercizio La tabella 8 7 mostra come possano variare le esigenze prestazionali del progettista in relazione ad esempio alle differenti destinazioni d uso cui sar soggetto il componente edilizio REQUISITO PRESTAZIONALE DESTINAZIONE PRINCIPALE D USO Resistenza all abrasione Corridoi classi Resistenza allo scivolamento Bagni cucine Resistenza al punzonamento Archivi biblioteche Tab 8 7 Esempi di priorit prestazionali Come metodo standardizzato nell attribuzione dei valori viene proposto l uso di una matrice di valori non grado di confrontare tutti i sub fattori Questo metodo analogo a quello proposto nell allegato A del D P R 554 del 21 dicembre 1999 ai fini della determinazione dei coefficienti per la valutazione di ogni criterio qualitativo delle varie offerte Anche in questo caso dunque verr adottata la compilazione di una matrice detta mat
144. e del marzo 2003 tra i peggiori provini ne troviamo due su quattro a Lugano e addirittura tre su quattro a Milano a 90 La spiegazione di questo fenomeno potrebbe essere la seguente inizialmente quand presente un grande assorbimento d acqua in accordo con i risultati di laboratorio 1 provini a 45 gradi sono fortemente stressati Pi tardi la resistenza alla diffusione al vapore aumenta in funzione del numero di cicli Come conseguenza di ci la differente inclinazione dei provini nel tempo diventa un parametro sempre meno importante nel soddisfacimento delle funzioni protettive da parte delle pitture 7 6 Fotografie superficiali Durante l esposizione in esterno il degrado superficiale stato monitorato attraverso delle fotografie Questo ci ha consentito di ottenere informazioni sui differenti meccanismi di degrado che caratterizzano gli stati protettivi 7 6 1 Inoltre stato anche analizzata l evoluzione del degrado confrontando i danni visibili nel tempo 7 6 2 Come ci si aspettava il degrado maggiore stato individuato su provini a 45 Le figure seguenti mostreranno il processo di invecchiamento naturale per quel che riguarda le pitture considerate 7 6 1 Meccanismi di degrado e AH Pitture acriliche ad alto contenuto di resine Le pitture acriliche hanno evidenziato in assoluto la pi elevata resistenza gli agenti sollecitanti Fig 7 4 Provino rivestito con pittura acrilica AH90 Milano
145. e di definire tale parametro sia utilizzo della procedura di predizione di vita utile descritto precedentemente e che trova spazio nel capitolo 8 della ISO 15686 1 o pi ampiamente nella ISO 15686 2 Il Metodo Fattoriale non fornisce un assicurazione di vita utile d semplicemente una stima empirica basata sulle informazioni disponibili differente dalla predizione di vita utile pienamente sviluppata come descritto nel paragrafo 8 La distinzione tra vita utile stimata e predetta andrebbe fatta quando data una previsione di vita utile Le informazioni prese in considerazione dovrebbero inoltre essere registrate in modo che sia chiaro se la stima sia particolarmente robusta o meno x K ok Il Metodo Fattoriale pu essere applicato sia a componenti che ad insiemi di componenti Quando applicato ad insiemi di componenti necessario considerare le interfacce per esempio i giunti tra i componenti cos come i componenti stessi 4 3 L affidabilita un illustre sconosciuta Nei paragrafi precedenti abbiamo descritto la metodologia generale di valutazione della durabilit impostata in ambito internazionale e normata a livello ISO dalle prime due parti della serie 15686 Un dubbio a questo punto cogliera l attento lettore i parametri in grado di governare il requisito di durabilit infatti non si limitavano allo studio della durata seppur in tutte le sue Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi
146. e il risultato finale terr conto dei contributi di tutti i sub fattori maggiori di zero se incideranno positivamente sulla qualit della piastrella minori di zero in caso contrario A questo punto pu essere utile riassumere quanto visto fin qui nella tabella 8 24 sono presenti tutte le informazioni necessarie all applicazione della procedura proposta a partire dall individuazione dei sub fattori fino alla determinazione dei pesi normalizzati Nella parte centrale della tabella per ogni sub fattore compare in grassetto la classe di riferimento caratterizzata anche dal valore 1 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 111 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Sub fattore Requisito Norma di Componente di riferimento Componente di progetto prestazionale riferimento Peso Takeo 1 dI Gesso 2 02 Calcite 3 03 Forte a 04 a purezza unre yoy Apatite __ 05 1 superficiale Feldspato 6 06 Topazio 8 1 Corindon 9 3_ Diamante 0 8 3 lt a 10 R9 0 5 za __19 i Resistenza allo bea Eni a DIN 51130 19 lt a 27 R11 6 scivolamento 27 lt a 35 Resistenza UNI EN 1S0 a i s e ji dasa superficiale n 2100 n 120007 ii all attacco chimico 10545 13 Attacco leggero G L H B He 2 Attacco profondo G L H C Proc B Resistenza alle UNI EN ISO 2 as c5 6 macchie 10545 14 Tab
147. e metodo non essendo mai stato applicato fino in fondo ha bisogno pertanto di una completa validazione Ci sar possibile avendo a disposizione le curve di decadimento delle caratteristiche funzionali o sulla base di informazioni disponibili in banche dati di durata ovvero dai risultati degli invecchiamenti accelerati in laboratorio e naturali in esterno e dai risultati provenienti da monitoraggi degli edifici Una seconda linea di sviluppo della ricerca potrebbe essere quella di estendere la metodologia di simulazione dei decadimenti anche ad altre prestazioni ampliando per esempio il suo campo d applicazione alla meccanica piuttosto che all acustica Per fare ci si dovr anche compiere un indagine sui principali metodi normati 0 comunque ampiamente accettati sia a livello nazionale che internazionale Infine sarebbe auspicabile che il metodo ad oggi ristretto ad una limitata cerchia di addetti ai lavori possa essere reso pienamente fruibile da chiunque cid significherebbe implementare un software maggiormente user friendly la cui interfaccia consenta di esportarlo e renderlo accessibile ad un vasto bacino d utenza Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 154 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Cap 10 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Nato negli anni 60 per essere applicato nel campo dell elettronica e dell aeronaut
148. e nella seguente maniera 1 Scomporre l organismo edilizio in elementi funzionali costitutivi in particolare il sistema tecnologico pu essere scomposto facendo riferimento alla classificazione normata dalla UNI 8290 1 Ogni subsistema individuato andr a sua volta analizzato e scomposto negli elementi tecnici componenti proseguendo fino al livello di componente edilizio 2 Condurre un adeguata analisi agenti azioni effetti in questa fase il progettista dovr curarsi soprattutto di alcuni peculiari aspetti dell intervento che se trascurati potrebbero portare a risultati fuorvianti e o incompleti In particolare sara di fondamentale importanza Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 67 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 3 4 e Individuare gli agenti che si manifestano con bassa intensit ma la cui ciclicit e o durata nel tempo ne renderebbero critici gli effetti nel lungo periodo e Individuare possibili sinergie tra agenti la cui azione contemporanea potrebbe portare ad effetti superiori a quelli comunemente riconosciuti inoltre parecchi fenomeni si attivano proprio in presenza di due o pi agenti basti pensare alla corrosione che pu avere luogo solo in presenza di acqua ed ossigeno e Contestualizzare l intervento per definire correttamente il carico ambientale agente sulla struttura e principalmente sull invo
149. ecc Per risolvere il problema dell acquisizione di dati in tutti i casi in cui i dati non sono immediatamente disponibili viene utilizzato il cosiddetto metodo ricorsivo di Delphi costituito da tre fasi principali 30 Le cosiddette deem to satisfy rules gt DuraCrete Probabilistic Performance Based Durability Design of Concrete Structures Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 59 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Cap 5 e In un primo momento viene riunito un gruppo di esperti ai quali viene chiesta un opinione professionale sul tipo di distribuzioni da attribuire ai differenti fattori sui loro valori medi e sulle deviazioni standard Usualmente professionisti del settore riescono a definire abbastanza precisamente dei frattili ad esempio 5 e 95 e Il secondo passaggio implica il calcolo della vita utile utilizzando come input i dati forniti dagli esperti Le distribuzioni statistiche individuate vengono usate al posto dei fattori puri in formulazioni matematiche per la determinazione della vita utile e L ultimo passaggio rappresentato da una discussione dei risultati e dei principali parametri Analisi di sensitivit in questa fase si sono rivelate un utile strumento Spesso i dati o i modelli devono essere aggiustati per fornire risultati giudicati ragionevoli Dopo questa ricorsione in cui vengono affinati il modello
150. ecchiamento che si manifesta laddove il decadimento fisico si sviluppa in termini temporali inattesi Questo fenomeno cui viene attribuita convenzionalmente la definizione di invecchiamento accelerato dunque associato ad alterazioni che scardinano le consuete logiche di invecchiamento naturale comunemente accettate per una determinata tipologia costruttiva su cui articolato un elemento tecnico Peraltro questo particolare tipo di degrado tanto pi pericoloso quanto pi imprevedibile pu essere ricondotto ad errori umani e quindi sopraggiungere per sbagli od omissioni progettuali costruttive o infine per scorretta o mancata manutenzione durante l esercizio dell opera Per meglio comprendere se si in presenza di una patologia edilizia pu essere utile parlare del tasso di degrado di un oggetto edilizio Come abbiamo gi avuto modo di vedere il degrado funzione della sensibilit di un elemento o di un prodotto ad un determinato agente in altre parole le sue alterazioni sono legate alle particolari condizioni d uso e di sollecitazione cui sara soggetto in esercizio In contesti ambientali particolarmente sollecitanti possibile che il tasso di degrado risulti estremamente elevato ci nondimeno ci troveremo di fronte ad un tipo di invecchiamento naturale dal momento che una corretta progettazione dovrebbe tenere conto della contestualizzazione dell edificio e di riflesso produrre un opera che sia in grado di res
151. ecedente Sempre con la simbologia adottata in 8 2 8 Vv P K ok ok Micke _ 9 7 1 1 25 6 0 8 1 1 2 0 5 6 _ 0 875 f 16 P Supponendo che test condotti in laboratorio abbiano fornito una vita utile di 20 anni per il solo contributo dovuto al fattore A Qualit del componente questo valore di riferimento verr modificato in un valore pari a 17 5 anni RSL 20 anni Fattore A ESL A 17 5anni 8 4 Sviluppi futuri della ricerca La ricerca precedentemente illustrata pur conservando la filosofia di fondo sulla quale stato sviluppato il Metodo Fattoriale classico fa s che il metodo stesso muova verso un ambito pi ingegneristico L adozione di strumenti quali le griglie di valutazione e la matrice di confronto a coppie unitamente ad un approccio prestazionale legato alla valutazione della qualit tecnologica caratteristica ne raffinano la capacit di predizione senza peraltro comportare un eccessivo sovraccarico di lavoro per l utente finale Per quanto riguarda i limiti ad oggi presenti nella proposta di calcolo del fattore A Qualit del componente va senz altro rilevata la difficolt di reperire nel contesto normativo italiano ed internazionale normative di natura prestazionale che prevedano classi di prestazione tali da estendere la creazione delle griglie di valutazione ad un repertorio sufficientemente vasto di componenti edilizi di pi andrebbero riviste le normative tecniche di
152. ecreasing of thermal properties a h o Decreasing of hygrometrical properties Chlorides Vapour absorption capacity i i i Acids Vapour Decreasing of acoustical properties Sulfates Vapour Instability Salts Vapour Mode Chimical reaction Carbonatation St 1 Decreasing of mechanical properties Chimical reaction St 1 b TREO Decreasing of thermal properties Decreasing of solar radiation A i Swelling St 1 absorption capacity Decreasing of hygrometrical properties Cracking Carbonatation St 1 Decreasing of acoustical properties Chimical reaction St 1 Instability Efflorescence Fig 10 13 Tabella FMEA estratto Nella tabella precedente sono elencati per ogni elemento funzionale i modi di guasto colonna 4 le cause colonna 5 e gli effetti colonne 6 e 7 La colonna 3 contiene un numero che consente di evidenziare la catena di degradi senza peraltro fornire indicazioni di natura temporale tra due differenti scenari In altre parole il modo di guasto relativo allo stage i richiede l accadimento del modo di guasto relativo allo stage i1 solo per un determinato scenario essendo subordinato temporalmente esclusivamente a quest ultimo In particolare il valore 0 indica i possibili guasti che possono avvenire prima della fase gestionale dell opera pi in particolare durante le fasi decisionale ed esecutiva del processo edilizio Un valore pari ad 1 i
153. edirle di svolgere correttamente la sua funzione principale Si pu dunque concludere che in questo caso la fine di vita utile della pittura stata raggiunta e che dunque in reali condizioni di esercizio si dovrebbe procedere con un intervento atto a ripristinare il corretto funzionamento del rivestimento COEFFICIENTE DI ASSORBIMENTO D ACQUA DOPO 24 ORE Con protezione Senza protezione Fig 7 15 Coefficienti di assorbimento d acqua per provini esposti a 45 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 86 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Gli stessi risultati possono essere rappresentati in relativo figura 7 16 mettendo in evidenza esclusivamente gli scostamenti percentuali per ogni tipo di pittura tra la condizione iniziale provini con intonaco esterno e quella finale provini senza intonaco esterno COEFFICIENTE D ASSORBIMENTO VARIAZIONE PERCENTUALE 24 ORE Fig 7 16 Coefficiente di assorbimento scostamento percentuale Lo scostamento riportato come variazione rispetto al valore iniziale ovvero AE _E ee dove o p Valore del coefficiente di assorbimento del provino non protetto Si Valore del coefficiente di assorbimento del provino protetto Da osservare come gli scostamenti negativi relativi ai provini rivestiti con pitture vinilversatiche rientrino nelle normali toller
154. ehungsverfahren Schiefe Ebene UNI EN ISO 10545 7 2000 Piastrelle di ceramica Determinazione della resistenza all abrasione superficiale per piastrelle smaltate Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 106 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Subfattore a3 Resistenza all abrasione superficiale Fig 8 17 Griglia di valutazione relativa al sub fattore a3 e Sub fattore a4 Resistenza all attacco chimico Classi di prestazione per questo requisito prestazionale vengono definite dalla norma internazionale UNI EN ISO 10545 13 In questo caso il campione di prova viene sottoposto all azione della soluzione di prova e la determinazione dell attacco avviene tramite l esame visivo dopo un periodo definito Si perviene alle 3 classi di prestazione definite dalla norma attraverso il procedimento riprodotto in figura 8 18 Attacco chimico Esame visivo Nessun effetto visibile Effetto visibile Prova della matita HB con Prova della riflessione pulitura a umido Rimossa Non rimossa Netta Velata GA GB GC GLA GLB GLC GHA GHB GHC Fig 8 18 Determinazione della resistenza all attacco chimico 5 UNI EN ISO 10545 13 2000 Piastrelle di ceramica Determinazione della resistenza chimica Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 107 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fatt
155. elle generalmente utilizzate distribuzione deterministica normale log normale e di Gumbel I dati processati consentono di ottenere per ogni facciata dell edificio una predizione di vita utile in termini di valore medio e di deviazione standard Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 60 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Factor Type of Distribution RSLC Deterministic Normal Deterministic Gumbel Lognormal Lognormal Normal Normal ESLC years Lognormal mis 25 years 1 5 0 185 1 20 1 25 0 10 1 05 0 10 1 05 0 20 1 0 0 12 1 0 0 06 62 0 20 4 Face West m s 25 years 1 5 0 185 1 20 1 25 0 10 0 95 0 10 0 80 0 20 0 80 0 12 1 0 0 06 34 2 11 8 North m s 25 years 1 5 0 185 1 20 1 25 0 10 0 80 0 10 1 25 0 20 0 90 0 12 1 0 0 06 50 6 14 8 Fig 5 5 Distribuzioni di predizioni di vita utile I risultati di ESL delle quattro facciate sono mostrati in fig 5 6 zum East mis 25 years 1 5 0 185 1 20 1 25 0 10 0 95 0 10 1 05 0 20 1 0 0 12 1 0 0 06 56 1 18 6 Windows North Monts Cario Simulation sine uo 7008 2008 anni Fig 5 6 ESL delle quattro facciate dell edificio Cap 5 South Dall osservazione delle ESL appare subito chiara l importanza della natura probabilistica di queste grandezze che c
156. empio il numero di cicli di gelo disgelo ed informazioni relative alla durabilit Assumed life of works years Working life of construction products to be assumed in ETAGs ETAs and hENs years Repairable or replaceable with Lifelong some more 70 0 Medium Normal Long 1 In exceptional and justified cases e g for certain repair products a working life of 3 to years may be envisaged when agreed by EOTA TB or CEN respectively 2 When not repairable or replaceable easily or with some more efforts Tab 3 4 Working lives assunte per opere e prodotti da costruzione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 30 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 Guidance Paper F EC 1999 Sempre nel 1999 la Commissione UE ha pubblicato un documento Guidance Paper F contenente linee guida per produttori di specificazioni tecniche membri CEN CENELEC EOTA Oltre a riprendere i valori di working lives gi individuati nel documento EOTA vengono fornite alcune indicazioni sulla stima della durabilit di prodotti da costruzione 5 Stima della durabilit La durabilit dei prodotti da costruzione pu essere stimata usando metodi basati sulle prestazioni su soluzioni descrittive o su una combinazione dei due ok ook ok Soluzioni descrittive Queste consistono in descrizioni di un prodotto basate sull esperienza o su misure ad esso
157. erature X Ful0 To absorb the low temperature X Full To absorb the external air noise X Ful2 To absorb the internal air noise X Ful3 To absorb the impact noise on floor X Ful4 To absorb the machinery noise X Ful5 To absorb the wind effect X Ful6 To absorb the hard impact X Ful7 To absorb the limp impact x Ful8 To transmit the loads x Ftl To resist to the liquid X Ft2 To resist to the vapour X Ft3 To resist to the gas X Ft4 To resist to the radiation X Ft5 To resist to the fire X X X Ft6 To resist to the high temperature X X Ft7 To resist to the low temperature X Ft8 To resist to the thermal shock X X Ft9 To resist to the cyclic temperature X Ft10 To resist to the vertebrate X Fill To resist to the unvertebrate X Ft12 To resist to the bacteria X Ft13 To resist to the vegetable X Ft14 To resist to the external air noise X Ft15 To resist to the internal air noise X Ft16 To resist to the impact noise on floor X Ft17 To resist to the machinery noise X Ft18 To resist to the load X Ft19 To resist to the compression effort X X Ft20 To resist to the tractive effort X X Ft21 To resist to the flexion effort X X Ft22 To resist to the shear effort X X Ft23 To resist to the pressure X X Ft24 To resist to the vibration X Ft25 To resist to the friction X Ft26 To resist to the hard impact X X Ft27 To resist to the limp impact X X Ft28 To resist to the wind X Ft29 To hold in position X X Ft30 To glue X Ft31 To resist to the precipitation X Fel To be conf
158. erno 1 5 Tab 9 7 Chiusura pluristrato Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 123 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 5 2 Stima della qualita tecnologica caratteristica prestazioni al tempo zero Una delle prime informazioni che consente di avere il metodo dei limiti prestazionali quella relativa alle condizioni iniziali Per poter parlare di vita utile di un componente edilizio ovvero di mantenimento nel tempo delle caratteristiche atte a garantire il soddisfacimento di determinate prestazioni necessario verificare che le suddette prestazioni siano garantite al tempo zero di messa in opera In questi termini la qualit tecnologica caratteristica rappresenta la condicio sine qua non per poter parlare di qualit tecnologica utile Nel verificare il soddisfacimento del comfort termo igrometrico all inizio della vita utile dell elemento tecnico sar possibile operare in tempo reale delle modifiche alla soluzione tecnica in esame Le figure 9 8 e 9 9 mostrano il diagramma di Glaser per le due chiusure precedentemente definite Verifica della condensazione interstiziale wo a ta 2 D o a Fig 9 8 Diagramma di Glaser chiusura faccia a vista Preme in questa sede mettere in luce due aspetti fondamentali il primo come gia accennato nel 9 2 1 che la norma contemp
159. ero di operatori necessari il loro grado di esperienza la necessit di adottare strumentazione specifica il tempo richiesto per compiere l intervento Per tutte queste informazioni peraltro si pu attingere alla documentazione elaborata durante la fase di progettazione operativa dell intervento edilizio fondamentale per una corretta programmazione dei tempi e dei costi dell intervento per l organizzazione del cantiere nonch per la redazione dei piani di sicurezza Tali informazioni consentirebbero di valutare per ogni intervento manutentivo semplice il suo grado di manutenibilit attraverso un indagine qualitativa dei sei aspetti che governano la manutenibilit cfr cap 6 Ispezionabilit Accessibilit Distinguibilit Smontabilit Riparabilit Sostituibilit Un primo strumento di ausilio nella determinazione di tali aspetti potrebbe essere un foglio elettronico contenente una serie di criteri sulla scorta dei quali il progettista accompagnato nella determinazione per quanto qualitativa del grado di manutenibilit del singolo intervento La tab 10 27 riporta un estratto del foglio contenente i criteri presi in considerazione per valutare gli aspetti che governano il requisito di manutenibilit 76 Elaborato dalla prof ssa Rejna e dall ing Re Cecconi Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 181 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB
160. es amp notes Effects component mode Actor Unexperience Mean Unadapted means Wrong tracement I direction of the wall Method Non conformity between design and building work Material Environment Actor i Mean Decreasing of mechanical rti 1 6b Lack of planarity Method Instability Material f Lack of planarity of the wall Environment Support planarity Actor X D F f hanca Mean Lack of washing P ADICA 2 7 on 6b Efflorescences Method Decreasing of esthetic Material properties Environment Actor Decreasing of mechanical Mean roperties 2 7 on 6b Wrong mix design Method Dain of adhesion Mane x Instability Environment Actor x Mean Lack of cleaning Decreasing of mechanical 2 7 on 6b Insufficient adhesion Method properties of the interface Material Instability Environment Actor X y Mean Lack of washing LI gt oe 2 10n G5 Drying of mortar Method ieee of adhesion Material Instability Environment 3 6a on 7 6b Lack of planarity Actor x Instability Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 164 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB 4 5 on 6a 7 6b 4 5 on 6a 7 6b 4 5 on 6a 7 6b 3 4on5 6 2b 7 3 on 2b 7 3 on 2b 7 3 on 2b 7 3 on 2b 8 2a on 3 2b 9 8 on 6a 7 6b 9 8 on 6a 7 6b 9 8 on 6a 7 6b FMEA e FMECA Insufficient adhesion Lack of planarity Wrong mix design Water or humidity absorption Lack of planarity Wrong mix desig
161. etables Ft13 To resist to vegetables Fu6 To be tight to hail Ft14 To resist to external air noise Fu7 To be tight to snow Ft15 To resist to internal air noise Fug To absorb solar radiation heat Ftl6 To resist to impact noise on floor Fu9 To absorb high temperatures Ftl7 To resist to machinery noise Fuld To absorb low temperatures Ft18 To resist to loads Full To absorb external air noise Ft19 To resist to compression efforts Ful2 To absorb internal air noise Ft20 To resist to tractive efforts Ful3 To absorb impact noise on floor Ft21 To resist to flexion efforts Ful4 To absorb machinery noise Ft22 To resist to shear efforts Ful5 To absorb wind effects Ft23 To resist to pressure Ful6 To absorb hard impacts Ft24 To resist to vibrations Ful7 To absorb limp impacts Ft25 To resist to friction Ful8 To transmit loads Ft26 To resist to hard impacts Ftl To resist to liquid Ft27 To resist to limp impacts Ft2 To resist to vapour Ft28 To resist to wind Ft3 To resist to gas Ft29 To hold in position Ft4 To resist to radiations Ft30 To glue Ft5 To resist to fire Ft31 To resist to precipitations Ft6 To resist to high temperatures Fel To be conform to demands Ft7 To resist to low temperatures Fc2 To be conform to standards Ft8 To resist to thermal shocks Tab 10 9 Funzioni indagate Tali famiglie peraltro sono strutturate in modo tale che il non soddisfacimento di una funzione utente o fondamentale comporta il non funzionamento dell intera soluzione tecnica
162. famiglia di provini a 45 e quella di provini a 90 Daniotti e Iacono 2003 Rain K AH90 AL90 x VH90 VL90 amp __AH45 H AL45 __VH45 S VL45 Rain mm Weight of the samples AM mo 2 07 99 11 99 03 00 07 00 11 00 03 01 07 01 11 01 03 02 07 02 11 02 03 03 Fig 7 2 Correlazione peso pioggia Lugano CH m Rain AH9I0 AL90 X VH90 VL90 amp AH45 AB__AL45 VH45 VL45 E E S Weight of the samples 4m m 0 06 99 10 99 02 00 06 00 10 00 02 01 06 01 10 01 02 02 06 02 10 02 Fig 7 3 Correlazione peso pioggia Milano I Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 79 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Il picco di tale periodo viene raggiunto in ottobre sia a Milano che a Lugano con circa 470 mm di pioggia caduti durante l intero mese Durante questo periodo i provini a 90 reagiscono bene ovvero con un lieve incremento di massa dovuto alla differenza tra la quantit di acqua assorbita e quella successivamente restituita all ambiente Al contrario i provini inclinati a 45 sembrerebbero molto pit sollecitati dalla condizione sfavorevole determinata dalla loro inclinazione Questa differenza di comportamento tuttavia destinata ad attenuarsi nel tempo fino ad esaurirsi completamente se vero che gi nell osservazion
163. fase della ricerca per il solo fattore riguardante la qualit del componente consentirebbe peraltro ad utenti non esperti di poter fruire della metodologia ma per una sua applicazione prevede quantomeno nella fase iniziale un grosso sforzo nella creazione delle cosiddette griglie di valutazione Cos facendo la responsabilit della correzione della RSL verrebbe demandata a persone pi competenti lasciando al progettista il semplice compito di scegliere 1 componenti di progetto e di valutarli in modo automatico Convinti tuttavia che un approccio di tipo prestazionale sia il pi consono per addivenire a pi corrette previsioni di vita utile 1 membri del DBCG hanno recentemente sviluppato un metodo ingegneristico di stima della durata basato sulla simulazione del decadimento prestazionale nel tempo Metodo dei Limiti Prestazionali PLM Tale metodologia presenta l indiscusso vantaggio di poter essere applicata direttamente alle reali condizioni di progetto ambientali spaziali e tecnologiche ma limitata dalla necessit di disporre di curve di decadimento legate alle caratteristiche funzionali degli elementi costituenti la soluzione tecnica ed ottenibili a valle di sperimentazioni condotte tanto in laboratorio quanto in esterno Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 186 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Conclusioni generali Il capitolo 9 indica dunque una possibile alternativa all utilizzo
164. ffidabilit cos impostata assume il significato di una valutazione qualitativa della probabilit di non accadimento di guasto del componente edilizio nell arco di tempo che va dal cosiddetto tempo zero al tempo di durata o tempo di vita utile spontanea del componente stesso in esercizio Per tale metodo si addiviene ad una stima della affidabilit espressa tramite valori numerici adimensionali in scala 0 1 o tramite valori percentuali in scala 0 100 In relazione all intervallo di valori assunti il complemento a 1 o a 100 del valore stimato di propensione all affidabilit rappresenta il rischio di entrata in crisi dell elemento durante la vita utile Il che significa che bassi valori stimati di propensione all affidabilit implicano elevato rischio che il componente si guasti prima di raggiungere il tempo di durata Il progetto di una soluzione tecnica valutato secondo quattro chiavi di lettura La prima chiave di lettura attiene al grado di equilibrio nella distribuzione delle funzioni insito nella soluzione metaprogettuale ed volta ad evidenziare il grado di equilibrio nella distribuzione delle funzioni attraverso l esame del modello funzionale che presiede il progetto dell elemento tecnico Detto grado di equilibrio indice di intensit di affaticamento cui l elemento si trover ad essere soggetto nella sua fase di esercizio si tratta dell indice di affidabilit funzionale dell elemento 2 Vedi M G Rejna Va
165. ffidabilit esecutiva oggettuale e AEF Criterio dell affidabilit esecutiva relazionale In questo caso la comparazione avvenuta valutando lo scostamento in termini percentuali tra le prestazioni delle due soluzioni tecniche Indifferentemente possono essere prese pari all unit valori di una o dell altra contando esclusivamente il delta tra le due La figura 9 33 riassume i risultati delle analisi svolte si tenga presente che per come sono costruiti gli indici I Im e I la soluzione pi affidabile sar quella caratterizzata dai valori pi bassi di questi ultimi Stima del rischio di potenziali guasti connessi con la fase esecutiva E Chiusura faccia a vista Chiusura pluristrato Fig 9 33 Stima del rischio di potenziali guasti connessi con la fase esecutiva La chiusura faccia a vista prevale dunque in termini di affidabilit merceologica ed oggettuale mentre si comporta leggermente peggio sull aspetto relazionale Un aumento della componente merceologica di entrambe le soluzioni potrebbe essere ottenuto pensando ad un approvvigionamento di malte ed intonaci premiscelati anzich confezionati in Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 143 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 opera mentre nel caso della chiusura faccia a vista che prevede luso di blocchi porizzati si potrebbe pensa
166. fia di fondo resta sempre la stessa dando origine alla seguente tabella tab 3 5 Components Design life of spe sedi Replacement is Building services buildin L 5 9 maccesata e expensive or Major replaceable structural A x difficult Unlimited Unlimited 00S NOTE 1 Easy to replace components may have design lives of 3 or 6 years NOTE 2 An unlimited design life should very rarely be used as it significantly reduces design options including below ground drainage Tab 3 5 Vite utili minime suggerite per componenti edilizi 2001 ISO 15686 2 2001 Un anno pi tardi viene pubblicata la seconda parte dello standard che tratta nello specifico metodi per la determinazione della vita utile in condizioni di riferimento 23 ISO 15686 1 2000 Buildings and constructed assets Service life planning Part 1 General principles 24 ISO 15686 2 2001 Buildings and constructed assets Service life planning Part 2 Service life prediction procedures Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 32 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 La norma che anche in questo caso recepisce molte delle indicazioni sviluppate in lavori precedenti BS 7543 1992 documenti EOTA Guidance Paper F si configura presto come fondamentale punto di riferimento per l identificazione delle informazioni necessarie per una corretta valutazione della durata di componenti
167. fiche pi di dettaglio Il programma stato strutturato in modo tale da essere il pi possibile coerente con la metodologia per la previsione della vita utile di componenti edilizi proposta a livello internazionale dallo standard ISO 15686 ed esposta nel corso del 4 1 di questo volume Il primo passo stato quello di individuare la soluzione tecnica su cui lavorare scelta tra le soluzioni costruttive pi comuni nel panorama edilizio nazionale in modo tale da rendere fruibili i risultati della ricerca a quanti pi operatori possibili La scelta ricaduta pertanto su una chiusura pluristrato costituita da doppia muratura in laterizio intonacata e con isolante interposto In particolare lo strato di finitura esterno stato rivestito con una pittura per poterne valutare il grado di protezione nel tempo Scelta la soluzione tecnica da cui partire si passati all impostazione del programma sperimentale caratterizzato da due scelte di fondo e La prima scelta stata quella di svolgere in parallelo prove accelerate di laboratorio quindi in ambiente condizionato di riferimento e prove di invecchiamento naturale ovvero in esterno verificandone in seguito la possibilit di re scaling temporale dei risultati tale operazione sar possibile solamente a seguito di una validazione data dalla coincidenza degli effetti misurati durante i due diversi tipi di prove 3 La qualit tecnologica dei componenti edilizi La durabilit A
168. fici come avviene per altri modelli ha il pregio di poter calcolare la temperatura media radiante di un punto qualsiasi all interno della stanza Ad esempio nel caso di Milano zona E l art 9 del Decreto impone un tetto massimo di 14 ore giornaliere di accensione dell impianto dal 15 ottobre al 15 aprile 60 Questo un tipico caso di limite da concordare col cliente durante la fase di briefing dell intervento si Temperatura operante UNI EN ISO 7730 1997 temperatura uniforme di una cavit nera in cui un soggetto scambierebbe la stessa quantit di energia termica per irraggiamento e convezione che scambia nell ambiente reale non uniforme Nella maggior parte dei casi pratici quando la velocit relativa bassa lt 0 2 m s o quando la differenza tra la temperatura dell aria e la temperatura media radiante piccola lt 4 C la temperatura operativa pu essere calcolata con sufficiente approssimazione come media aritmetica tra la temperatura dell aria e la temperatura media radiante 62 Temperatura media radiante UNI EN ISO 7726 2002 temperatura uniforme di uno spazio immaginario in cui il trasferimento di calore radiante causato da un corpo umano uguaglia quello scambiato dallo stesso soggetto nell ambiente reale non uniforme 63 Ricordiamo che il fattore di forma funzione dell angolo solido sotto il quale vista una superficie o una sua porzione da un determinato punto espresso come per
169. fici in relazione ai requisiti essenziali 1 E in capo agli stati membri quando e dove lo ritengano necessario prendere misure concernenti la working life che possa essere considerata ragionevole per ogni tipo di opera per alcune opere per parti di esse in relazione al soddisfacimento dei requisiti essenziali 2 Qualora informazioni concernenti la durabilit delle opere in relazione ai requisiti essenziali siano collegate alle caratteristiche dei prodotti i mandati per la preparazione degli standard europei e le linee guida per i benestare tecnici europei correlati con questi prodotti dovranno coprire anche aspetti di durabilit 5 2 Trattamento di working life di prodotti da costruzione in relazione ai requisiti essenziali 1 Le specificazioni di categoria B e le linee guida per i benestare tecnici europei dovrebbero includere indicazioni concernenti la working life dei prodotti in relazione all uso per i quali sono stati progettati e i metodi per la loro stima 2 Le indicazioni date sulla working life di un prodotto non possono essere integrate come garanzia data dal produttore ma vanno considerate solamente come un indicazione per scegliere i prodotti pi adatti in relazione alla working life economicamente ragionevole delle opere Nello stesso anno Brand 1994 ha descritto l importanza di specificare la vita utile di varie parti di un edificio in modo tale che ogni parte possa essere facilmente riparata o sostituita
170. gie manutentive da adottare Ai fini di una razionale programmazione degli interventi manutentivi necessario che il TMDR sia calcolato in termini analitici per ciascun elemento funzionale della soluzione tecnica in questione attraverso una media statistica della distribuzione dei tempi di riparazione per componenti o insiemi di componenti Per quanto riguarda il TMBF questo costituisce l output della progettazione tecnologica che se correttamente impostata consente di mettere a punto il comportamento globale dell oggetto sia relativamente alle prestazioni immediatamente fornibili sia relativamente alle prestazioni di comportamento nel tempo in termini di durata di vita e di probabilit di raggiungere il tempo di durata La figura 6 3 alla stregua della figura 2 6 nel caso della durabilit mostra la collocazione dei parametri di valutazione della manutenibilit all interno della qualit tecnologica QUALITA TECNOLOGICA Caratteristica Qe Fig 6 3 I parametri di valutazione della manutenibilita 6 3 Progettare la manutenzione Progettare la manutenzione di un organismo edilizio e delle sue parti significa prevedere le condizioni per le quali la manutenzione stessa dovr attivarsi significa cio prevedere 1 possibili e plausibili guasti di un edificio e progettare gli interventi per la loro risoluzione Ai fini dell impostazione di una corretta progettazione della manutenzione si dovr pertanto proceder
171. he atmosphere Gas Ozone Sulfuric acid SOx Contaminant Oxides of nitrogen NOx Carbonic acid CO CO2 Solar radiation light Radiation Solar radiation heat Lamps radiation Vertebrate Birds Mammal Animals s Unvertebrate Insects Termite Roden Worm and bacteria Bacteria Vegetables Moulds and microbes Fungi Internal air noise Music dancers domestic appliances k External air noise aeroplanes explosions traffic Noise Impact noise on floor Machinery noise Load Compression effort Tractive effort Flexion effort Shear effort Pressure Mechanical agent Vibration Earthquake Wind Friction Hard impact Limp impact Tab 10 7 Caratterizzazione del ambiente interno Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 160 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 e Ambiente esterno Agent class Liquid Vapour Radiation Temperature Animals and bacteria Vegetables and microbes Noise Mechanical agent Precipitation Environmental agent Water Solvents Detergents bleach Desinfectant Alcohol Oxydes of nitrogen NOx Sulfuric acid SOx Carbonic acid CO Salts dissolved Contaminant Humidity O Main components of the atmosphere SI Nitrogen Hyd Other components of the atmosphere Ozone Sulfuric acid SOx Oxides of nitrogen NOx Carbonic acid CO CO2 Agent of combustion
172. i conducibilit dei vari strati costituenti la parete stessa la muratura pluristrato col tempo potrebbe richiedere degli interventi atti a riportare le prestazioni fornite ad un livello accettabile Come si pu notare la soglia prestazionale la temperatura minima superficiale la stessa dipendendo dalle condizioni ambientali nello specifico funzione esclusivamente della temperatura interna ma a mutare sono le prestazioni iniziali Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 126 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Nel calcolo della temperatura superficiale interna difatti entra in gioco anche la resistenza termica della parete che nel secondo caso risulta notevolmente inferiore a quella della chiusura faccia a vista la quale pu contare sull apporto non indifferente dei blocchi in laterizio porizzato In simboli di f T f AT a K dove e T temperatura interna e AT differenza di temperatura tra ambiente interno ed esterno e Qi coefficiente liminare interno secondo UNI 7357 e K termotrasmittanza della parete Poich i primi tre parametri Ti AT Oj nel nostro caso possono ritenersi costanti le condizioni iniziali varieranno in funzione della trasmittanza la chiusura faccia a vista potendo vantare una K 0 323 W m K partir da una temperatura superficiale interna al tempo zero
173. i dati di Manfron e dei giapponesi ci rivelano come nell arco di vita di un edificio i costi di manutenzione possano arrivare a pesare fino a tre volte rispetto ai costi di costruzione Preso dunque atto della realt legata al mondo della riqualificazione nel nostro Paese ma non solo appare evidente come la soluzione del problema dell abbattimento dei costi per poter perseguire quell ottimizzazione del rapporto costi benefici di cui poco sopra si detto debba passare soprattutto dalla componente manutentiva del costo globale Sempre il Molinari mostra come l opportunit di abbattere i suddetti costi debba essere sfruttata fin dalle prime fasi del processo edilizio quando ancora le decisioni da prendere per quanto profonde e radicali avranno comunque un incidenza relativa sulle spese totali figura 1 7 Presupponendo infatti che il ciclo di vita di un sistema tecnico abbia inizio con la sua concezione progettuale si sviluppi nella sua realizzazione e si prolunghi poi per la sua intera durata di vita si pu notare come la porzione pi rilevante della previsione dei costi relativi al ciclo di vita abbia le sue radici nelle conseguenze di decisioni assunte nelle fasi di sviluppo del progetto sia in quelle preliminari che in quelle di definizione tecnica Tali decisioni potranno dunque spaziare dall impiego di differenti tecnologie all adozione delle politiche di manutenzione da perseguire dando vita di volta in volta a scena
174. i di fruire di un bagaglio statistico cos ampio da sviluppare un analisi affidabilistica di tipo statistico probabilistico che lo porti ad una plausibile programmazione delle attivit di manutenzione 4 4 Un metodo per la valutazione della propensione all affidabilit dei componenti edilizi Il metodo per la valutazione qualitativa della propensione all affidabilita dei componenti edilizi illustrato nel seguito stato sviluppato all interno del Dipartimento ex DISET ora BEST e consente di essere applicato a tavolino questo significa che non necessita di indagini difficili e complesse come sono quelle di un metodo rigorosamente sperimentale Il metodo qui presentato consente una valutazione previsionale di tipo qualitativo del secondo parametro del comportamento nel tempo di prodotti complessi per l edilizia cio l affidabilit operata sul progetto stesso dei componenti fuori sistema e in condizioni contestuali convenzionali di esercizio necessario riferimento per conferire all informazione che ne consegue un utilizzo per le scelte ottimizzanti le specifiche esigenze contestuali di un intervento edilizio sul territorio La stima dell affidabilit al tempo di durata suscettibile di essere perseguita in termini di propensione attraverso un analisi del funzionamento sotteso dall elemento tecnico cio attraverso un analisi funzionale oggettuale e strutturale dell elemento stesso La valutazione dell a
175. i di natura pi o meno complessa interi edifici o parti di essi In questo senso il lavoro compiuto a livello internazionale considerevole e da pi parti si sente l esigenza di creare ed accrescere banche dati In particolare si registra l attivit promossa dal nostro Dipartimento coordinatore nazionale di un programma sperimentale volto ad ottenere preziose informazioni sulle principali classi di elementi tecnici In campo europeo un rilevante apporto fornito dal CSTB che da anni in modo estremamente lungimirante raccoglie dati sui pi disparati componenti edilizi sempre al suo interno inoltre sono state sviluppate metodologie che consentano la comparazione tra dati anche notevolmente eterogenei tra loro al fine di ottimizzare la scarsa quantit di informazioni ad oggi disponibile Il resto del lavoro indaga la capacit e la possibilit di fruire di siffatte informazioni attraverso un approfondita analisi di strumenti metodologici i cui approcci si differenziano in modo sostanziale L attenzione si sposta dunque sull implementazione di vari metodi di previsione di durata in condizioni progettuali proprio sulla base dei dati di cui sopra Nel capitolo 8 sono stati proposti contributi legati al metodo pi diffuso a livello internazionale Metodo Fattoriale nell intento di strumentarlo attraverso criteri di valutazione tesi a ridurne l elevato grado di oggettivit La procedura proposta strumentata in questa prima
176. i di una stessa unit immobiliare acquistata in Liguria a causa degli spessori degli isolanti fino a tre volte superiori I grafici che seguono figg 1 2 1 3 e 1 4 sono tratti da uno studio condotto nel 2001 da EURIMA EURopean Insulation Manufacturers Association su diversi Paesi europei si pu notare come in Italia la soluzione delle problematiche relative a sostenibilit conservazione delle risorse e contenimento delle emissioni di CO sia ancora troppo lontana Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 5 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 E E 2 o N N 2 7 Fig 1 2 Spessore isolante delle pareti In sul totale europe Fig 1 3 Perdita di energia totale imputabile alle case annualmente Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 6 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 2 e d 5 g e g 5 D al Fig 1 4 Emissioni di CO totali imputabili alle case annualmente 1 4 I problema dei costi di manutenzione Una delle principali conseguenze dettate dalla necessit di adeguare gli edifici ai disposti legislativi in materia di contenimento dei consumi energetici introdotti nel nostro Paese a partire dagli anni 70 fu l avvio di una consistente attivit di manutenzione del patrimonio edilizio esiste
177. i quantitativa Fig 10 15 Integrazione dello FMEA attraverso un indagine quantitativa FMECA Tali valutazioni dovrebbero consentire l individuazione dei componenti o subsistemi effettivamente ad elevata criticit sui quali focalizzare l attenzione durante la fase di programmazione manutentive questo passaggio peraltro si rende tanto pi necessario quanto maggiore ed articolata risulta essere la lista degli scenari restituita da FMEA Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 169 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 La metodologia proposta tuttavia adotta un approccio che si scosta da quello seguito all interno del CSTB costituendo un punto d incontro tra la realt italiana e quella transalpina pertanto quest analisi delle criticit va interpretata nell accezione pi ampia del termine intendendo con FMECA una delle possibili procedure per l analisi delle criticit da applicare a valle dello FMEA In questa sede difatti verranno indicati strumenti e linee guida in grado di compiere siffatta indagine al fine di poter individuare una gerarchizzazione degli innumerevoli scenari restituiti da FMEA Come gi detto uno strumento del genere si rivelerebbe di estrema importanza nell adozione di un metodo in grado di restituire una cos vasta e di conseguenza poco gestibile quantit di informazioni Indicazioni che consentano al p
178. i tipi di provini caratterizzati dal loro acronimo inglese AH90 Acrylic paint with High resin ratio CVP40 on 90 degrees sample AL90 Acrylic paint with Low resin ratio CVP60 on 90 degrees sample VH90 Vinylversatic paint with High resin ratio CVP40 on 90 degrees sample VL90 Vinylversatic paint with Low resin ratio CVP60 on 90 degrees sample AH4S5 Acrylic paint with High resin ratio CVP40 on 45 degrees sample AL45 Acrylic paint with Low resin ratio CVP60 on 45 degrees sample VH45 Vinylversatic paint with High resin ratio CVP40 on 45 degrees sample VL45 Vinylversatic paint with Low resin ratio CVP60 on 45 degrees sample La figura 7 1 mostra una foto di gruppo dei provini nel sito di esposizione in Milano Fig 7 1 Milano prove di invecchiamento naturale in esterno Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 78 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 7 5 Incremento di massa Il monitoraggio cominciato nel luglio del 1999 e tuttora in corso ha mostrato una netta differenza nel comportamento tra provini a 45 e 90 solamente nel primo periodo di vita Le figure 7 2 e 7 3 riportano uno stralcio dei dati ricavati sperimentalmente che va dall inizio dell esperienza fino al marzo 2003 si pu notare dalle stesse come a fronte del primo periodo piovoso 07 99 12 99 si palesi una notevole differenza tra la
179. ibili in un mercato che gi ha difficolt a recepire l idea di indicare valori numericamente ben definiti per le caratteristiche dell oggetto proposto al posto di locuzioni del tipo ottimo isolamento termico elevata resistenza alla diffusione Spesso infatti ci riteniamo soddisfatti di fronte a documentazione tecnica di prodotto che non sia puro e semplice materiale pubblicitario ma che fornisca anche qualche caratteristica da cui il progettista possa trarre utili informazioni nella scelta del prodotto pi adeguato alle sue esigenze 9 4 Come sfruttare il PLM Esemplificazione di un caso di studio Di fronte dunque alla carenza di tali informazioni il PLM vede ridimensionate molte delle sue ambizioni originarie Ciononostante forte la convinzione in chi scrive che il metodo dei limiti prestazionali possa fornire indicazioni estremamente utili in fase decisionale al progettista che si trovi di fronte ad un repertorio pi o meno vasto di soluzioni tecniche Se vero che il metodo non in grado ancora di restituire indicazioni di tipo quantitativo a causa del disinteresse finora mostrato dal mercato edilizio in generale e in verit anche dalla difficolt di imbastire lunghi monitoraggi e verifiche sperimentali su parti o su interi organismi edilizi resta comunque intatta la sua capacit di fornire indicazioni di natura comparativa tra elementi di una stessa classe considerati fuori sistema e in un contesto solle
180. ica FMEA Failure Modes and Effects Analysis un metodo per l indagine dei modi di guasto In particolare si tratta di un modello previsionale basato sulla stima del rischio di non funzionamento di elementi tecnici finalizzato all individuazione di tutti i possibili guasti che potrebbero sopraggiungere per errori progettuali e o esecutivi durante la vita utile dell elemento oppure a seguito di naturale invecchiamento La sua applicazione in campo edilizio dovuta al lavoro svolto negli ultimi anni all interno del CSTB Lair 2000 Talon et al 2003 e il metodo opportunamente adattato ad una realt poco assimilabile a quella industriale che prevede produzioni di massa consente di addivenire ad una visione generale ed esaustiva degli scenari dei degradi che potranno affliggere l opera edilizia nel corso della sua vita utile Attraverso un analisi sistematica dell organismo edilizio scomposto nelle sue componenti fondamentali FMEA consente dunque di trarre informazioni preziose in prospettiva di una programmazione della manutenzione fornendo un quadro completo delle pi o meno plausibili fenomeniche di degrado che porteranno l organismo progettato ad uno stato di non funzionamento La sua applicazione porta ad un esaustiva lista di tutti gli scenari dei degradi che potrebbero presentarsi nelle diverse fasi del processo edilizio e Fase decisionale problemi dati da incompatibilit chimico fisiche o meccaniche di
181. ice ben preciso ricavato a partire dalla UNI 8290 Attraverso il format riportato di seguito il progettista accompagnato nel processo che lo conduce dall individuazione degli agenti fino alla determinazione dei sub fattori Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 99 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 La presa di coscienza degli effetti che possono manifestarsi a seguito di determinate azioni consente un agevole determinazione dei requisiti prestazionali da richiedere al componente edilizio oggetto di studio Elemento tecnico Codice Componente edilizio Codice Agente Classificazione ISO 6241 Azione Effetto rn Sub fatiore Natura DS Tab 8 9 Format proposto per l identificazione dei sub fattori Il collegamento diretto alla normativa permetter il passaggio teso al confronto tra il componente di riferimento e quello di progetto La tabella 8 10 rappresenta una scheda per il confronto tra l elemento di riferimento e quello di progetto possibile grazie all adozione delle griglie di valutazione La colonna 1 Sub fattore ricalca appieno l ultima parte della tabella precedente costituendo pertanto un trait d union con 1 requisiti prestazionali precedentemente individuati che per maggiore chiarezza vengono riproposti anche nella presente tabella colonna 2 La colonna 3 conterr al suo interno i riferimenti normativi Le colonn
182. icientemente realistici Al giorno d oggi lo sviluppo di metodi ingegneristici sembra perlopi orientato ad un miglioramento del Metodo Fattoriale attraverso l introduzione di dati stocastici e di curve di distribuzioni probabilistiche per 1 diversi fattori Il Metodo Fattoriale classico infatti restituisce semplicemente un valore di vita utile che pu essere inteso come vita utile media del componente studiato Per una corretta programmazione della manutenzione tuttavia questo tipo di informazione poco utile se non accompagnata in qualche modo da indicazioni legate alla variabilit della vita utile ovvero legate alla probabilit di non accadimento di guasto del componente edilizio nell arco di tempo che va dal cosiddetto tempo zero al tempo di durata o tempo di vita utile spontanea del componente stesso in esercizio Solo grazie a questo tipo di informazione infatti si potranno individuare le strategie manutentive pi idonee per l attivazione dei diversi interventi manutentivi in ragione della significativit del guasto considerato Un esempio di sviluppo del Metodo Fattoriale verso una versione probabilistica stato dato tra gli altri da Moser 1999 che ha usato le definizioni del Metodo Fattoriale ma impiegando variabili di natura probabilistica al posto di puri valori deterministici Le variabili sono basate su dati forniti dai produttori da prove di laboratorio dall esperienza dall opinione di esperti
183. ico Tale prestazione viene controllata attraverso la temperatura operante all interno dell ambiente le figure 9 26 e 9 27 mostrano che le due chiusure hanno limiti prestazionali molto simili ma come detto questi sono stati calcolati solo in base all incremento di conducibilit dei due strati isolanti Isolamento termico Limite prestazionale oi E o 2 5 E G o 2 DD o 3 2 A E oO Limite prestazionale Why 3 13 Conducibilit 4 4 Intonaco interno Blocchi porizzati Paramano Fig 9 26 Isolamento termico chiusura faccia a vista Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 137 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Isolamento termico Limite prestazionale e 2 c g a o g 2 E a E v E Conducibilit 4 2 Intonaco interno Forati Lana di vetro Semipieni Intonaco esterno Fig 9 27 Isolamento termico chiusura pluristrato I grafici tuttavia mettono in evidenza un altro fatto nel primo caso difatti il contributo relativo ai blocchi porizzati comunque rilevante e il rischio che essi mandino in crisi la soluzione tecnica prima di quanto possa avvenire nel caso della chiusura pluristrato concreto I calcoli portano a valori di b pari a 0 39 per la chiusura faccia a vista mentre a valori pari a 0 26 nel caso del
184. ie di valori A u che definiscono il limite tra la condizione di condensa e quella di non condensa Il dominio delle soluzioni dato dall area compresa tra i punti A B C D E ed F che soddisfa contemporaneamente l assenza di condensa all interno della chiusura per ogni strato funzionale La condizione di progetto evidenziata dall indicatore circolare di colore rosso e rappresenta la coppia di valori iniziali Ao Mo Il fatto che l indicatore sia particolarmente vicino alla curva rossa sulla sua sinistra associata ai blocchi porizzati va considerato come particolarmente pericoloso Per rispondere bisogna associare un significato fisico a tali variabili considerando che il degrado evolver in direzione di un aumento della conducibilit degli elementi costituenti la parete associato molto probabilmente ad un aumento della resistenza alla diffusione al vapore In altri termini il percorso che compier la chiusura nel tempo indicato nella figura 9 44 in cui compare anche il reale dominio delle soluzioni costituenti il limite prestazionale area compresa tra i punti A B C D ed E Condensazione interstiziale Limiti prestazionali N o Blocchi porizzati ro Paramano Condizione di progetto 3 c 2 e 2 me s cl N c o g i N o oc 2 0 25 3 0 Conducibilit 4 2 Fig 9 44 Soluzioni fisiche del problema condensazione in
185. ilizio pu essere ben rappresentata dalla media u di una distribuzione normale o Gaussiana tale distribuzione infatti proprio quella che meglio rappresenta il comportamento a guasto di elementi tecnici giunti al termine del loro ciclo di vita Per osservazioni svolte su campioni abbastanza numerosi di popolazione infatti la funzione densit di probabilit di guasto f t coincider con buona approssimazione con la distribuzione delle frequenze p t n po N dove n numero di elementi del campione che hanno sub to un guasto fino all istante ti compreso N numero complessivo di elementi del campione esaminato p t distribuzione delle frequenze La funzione densit di probabilit tale che la probabilit infinitesima Pr che l elemento tecnico giunto al termine del suo ciclo di vita si guasti al tempo t o nel suo intorno infinitesimo t St sia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 12 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 I parametri di valutazione della durabilita Cap 2 P f He Tale probabilit rappresentata dall area tratteggiata nel grafico di fig 2 1 Si pu notare come la probabilit di guasto dell elemento tecnico sia massima proprio nell intorno del valore medio u che date le propriet di simmetria della Gaussiana coincide anche con la moda e con la mediana Fig 2 1 Funzione densit di probabilit di guast
186. in figura 10 30 risulter meno onerosa rispetto a quella precedente prevedendo un minor numero di scenari ad elevata gravit la scelta da compiere a questo punto si rivela di natura strategica e dovr essere accompagnata anche da considerazioni economico finanziarie ed estimative IG m N U Fig 10 30 Matrice delle gravit l importanza delle aree di gravit Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 184 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Parallelamente a questa ricerca sar fondamentale dotarsi di strumenti per la determinazione delle probabilit di accadimento o frequenze degli scenari indagati In questo senso le attivit sperimentali volte a fornire informazioni di natura temporale saranno fondamentali e dovranno evolvere verso strumenti di aggregazione di dati per quanto eterogenei possano essere E difatti palese la carenza di informazioni in questa direzione e data la difficolt di compiere estese campagne sperimentali sar fondamentale lavorare per condividere quante pi informazioni possibili Ricordiamo che la stessa ISO 15686 prevede da un lato esposizioni in esterno a lungo termine esposizioni in esterno di campioni di prova ispezioni su edifici esposizioni in edifici sperimentali ed esposizioni in condizioni d uso nonch esposizioni a breve termine accelerate di laboratorio In quest ottica andranno promosse ed in
187. inate condizioni d uso e di sollecitazione Infine la soggettivit che caratterizza il Metodo Fattoriale in questo caso non presente giacch i risultati vengono restituiti a valle di algoritmi di calcolo generalmente normati quand anche ci non fosse possibile ci si pu sempre rifare a procedimenti comunemente adottati Tuttavia anche tale metodo presenta un limite e purtroppo non da poco Il lettore avr potuto notare come si pervenga all individuazione del limiti prestazionali in termini qualitativi i limiti rappresentano valori che le caratteristiche funzionali non dovranno superare se vogliamo che le condizioni di comfort termo igrometrico all interno dell ambiente siano ancora garantite Il passaggio successivo ovvero assegnare una connotazione temporale al limite prestazionale richiede la disponibilit di quelle curve di decadimento delle caratteristiche funzionali che potranno essere ottenute solamente a seguito di indagini sperimentali Ecco allora che applicazione del metodo presentato si configura come strettamente correlata alla diffusione di informazioni sul comportamento delle caratteristiche funzionali dei materiali nel tempo Il grado di complessit del problema se vogliamo stato ridotto nel senso che il metodo consente di individuare la fine di vita utile di componenti edilizi complessi come pu essere ad esempio una chiusura verticale a partire dalla conoscenza delle fenomeniche comportamentali dei s
188. inato periodo di tempo sotto l influenza di agenti prevedibili Tutti i discorsi fatti fin qui dalla necessit di ottimizzare i costi alla scelta delle differenti strategie manutentive devono necessariamente passare da predizioni di vita utile di materiali e componenti edilizi quali costituenti fondamentali dell intero organismo edilizio Una delle grandi sfide dell ingegnere edile odierno pu dunque essere sintetizzata in una maggiore capacit di previsione e di programmazione delle attivit inerenti la manutenzione e l unica possibilit che gli consentir di superare tale prova una maggiore capacit di controllo dell efficienza prestazionale degli elementi tecnici nel tempo 7 ISO 15686 1 2000 Building and constructed assets Service life planning General principles Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 10 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 I parametri di valutazione della durabilita Cap 2 Cap 2 I parametri di valutazione della durabilita Abbiamo visto come non abbia senso per un oggetto edilizio parlare di una qualita assoluta e come possano esistere tante differenti sfaccettature di un aspetto che in prima approssimazione sembrerebbe di facile interpretazione Ma come pu essere definita allora la qualit edilizia Una delle definizioni pi care a chi scrive senz altro quella di misura del grado di rispondenza delle prestazioni dell opera realizzata ai requisiti
189. indurlo ad intervenire sul tipo di soluzione tecnica progettata o pi semplicemente a porre una maggiore attenzione durante la fase esecutiva al fine di evitare l insorgenza di possibili patologie 9 8 Caso di studio Sintesi dei risultati ottenuti Al termine di questa disamina possiamo riassumere i risultati ottenuti dallo studio delle due chiusure Una possibile sintetica esposizione di quanto restituito dall applicazione dei due metodi ai casi di studio compare nelle successive tabelle Se in un primo momento entrambe le soluzioni tecniche potevano essere considerate discrete scelte progettuali gi una prima analisi della qualit tecnologica caratteristica mostra come la chiusura pluristrato risulti carente per ci che attiene al controllo della condensa interstiziale tab 9 36 I modelli di calcolo tuttavia evidenziano come sia sufficiente cambiare il tipo di isolante per avere una soluzione conforme sotto questo punto di vista FUNZIONE SPECIFICAZIONE SPECIFICA DI SPECIFICA DI BASE DI PRESTAZIONE PRESTAZIONE PRESTAZIONE PLURISTRATO FACCIA A VISTA FI Glaser NO SI F2 tsi gt 16 44 C tsi 18 06 C ty 18 85 C F4 T 17 0 gt 7h T 17 0 8 2h T 17 C 114h F6 top gt 19 C top 19 44 C top 19 38 C Tab 9 36 Qualita tecnologica caratteristica al tempo zero In ogni caso indagini condotte in seguito attraverso l adozione del PLM mostrano la sostanziale differenza tra i comportamenti dei due pacchetti t
190. ing Humidity Decreasing of adhesion Wrong preparation of the support i Decreasing of mechanical properties Peeling Drying too fast Decreasing of high temperature Decreasing of thermal properties 1 absorption capacity Decreasing of hygrometrical properties Decreasing of acoustical properties Efflorescence Chimical incompatibility with bricks Water Blist Humidit Decreasing of mechanical properties 1 RR ve Decreasing of high temperature Decreasing of thermal properties absorption capacity Decreasing of hygrometrical properties Efflorescence Humidity Salts Decreasing of acoustical properties Outburst Presence of lime grains Decreasing of mechanical properties Efflorescence Presence of soluble salts Decreasing of solar radiation Decreasing of thermal properties i absorption capacity Decreasing of hygrometrical properties Dilatation Insufficient baking Humidity Decreasing of acoustical properties Insufficient baking Frost Materials Decreasing of mechanical properties Wrong mix design Workman Decreasing of thermal properties Decreasing of solar radiation Decreasing of hygrometrical properties absorption capacity Decreasing of acoustical properties Drying of mortar Lack of washing Decreasing of adhesion Workman Instability Swelling Absorption of humidity Carbonatation Decreasing of mechanical properties Disintegration Atmospheric pollutants Decreasing of solar radiation D
191. ingoli materiali costituenti i pacchetti tecnologici In questo senso sarebbe auspicabile che gli stessi produttori di componenti oltre a svolgere prove relative alla valutazione della qualit tecnologica caratteristica ovvero al tempo zero sui loro prodotti compissero anche test di invecchiamento volti a fornire indicazioni in merito alla capacit di soddisfare i requisiti nel tempo La figura 9 5 mostra come questo aspetto della qualit tecnologica sia in realt molto pi importante del precedente Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 121 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 lim Fig 9 5 Qualit iniziale e nel tempo dei componenti edilizi Indagini sperimentali potrebbero mettere in luce come il componente numero 1 rappresentato nel grafico dalla linea blu pur partendo da un livello prestazionale superiore e vantando quindi una migliore qualit tecnologica caratteristica manifesti evidenti segni di decadimento prestazionale nel tempo che lo porteranno in tempi relativamente rapidi ad una morte prestazionale Al contrario l elemento numero 2 linea rossa si rivelerebbe pi performante nel tempo grazie ad un passaggio meno brusco dalla condizione di funzionamento a quella di non funzionamento individuata dal valore critico Piim Considerazioni del genere purtroppo ad oggi non sono ancora poss
192. io energetico 1 4 Il problema dei costi di manutenzione Cap 2 I parametri di valutazione della durabilit 2 1 Durata 2 2 Affidabilit 2 3 Tasso di guasto Cap 3 Il quadro normativo internazionale 3 1 L attivit internazionale dalla Direttiva 89 106 EEC allo standard ISO 15686 3 2 Il contributo italiano in ambito UNI Cap 4 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato 4 1 Metodologia per la valutazione di vita utile in condizioni di riferimento RSL 4 2 Metodologia per la valutazione di vita utile in condizioni di progetto ESL 4 3 L affidabilita un illustre sconosciuta 4 4 Un metodo per la valutazione della propensione all affidabilit Cap 5 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi 5 1 Metodi probabilistici 5 2 Metodi ingegneristici Cap 6 Progettazione e programmazione della manutenzione 6 1 Degrado obsolescenza e patologia 6 2 I parametri di valutazione della manutenibilit 6 3 Progettare la manutenzione 6 4 Programmare la manutenzione 2 PARTE Contributi all attivit di ricerca in ambito ISO Cap 7 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL 7 1 Da dove nata la necessit di avviare il programma sperimentale 7 2 Struttura del programma sperimentale 7 3 L attivita di laboratorio Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Indice 17 17 33 34 34 42
193. ion London UK e CIB 1999 Agenda 21 for Sustainable Construction Council for Research and Innovation in Building and Construction CIB Report Publication 23 Rotterdam The Netherlands e CIB 2004a Performance based methods for service life prediction State of the art reports Part A amp Part B Council for Research and Innovation in Building and Construction CIB Report Publication 294 Rotterdam The Netherlands e CIB 2004b Guide and bibliography to service life and durability research for buildings and components Council for Research and Innovation in Building and Construction CIB Report Publication 295 Rotterdam The Netherlands e CSA S478 1995 Guideline on durability in buildings Canadian Standards Association Ottawa Canada e DIN 51130 Pr fung von Bodenbeltigen Bestimmung der rutschhemmenden Eigenschaft Arbeitsriume und Arbeitsbereiche mit Rutschgefahr Begehungsverfahren Schiefe Ebene e D P R 412 93 Regolamento recante norme per la progettazione l installazione l esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia in attuazione dell art 4 comma 4 della legge 9 gennaio 1991 n 10 e D P R 554 99 Regolamento di Attuazione della Legge Quadro in materia di Lavori Pubblici L 109 94 e s m i e EC 1999 Durability and the Construction Products Directive Guidance Paper F European Commission DG II Brussels Belgium
194. ione dell appartenenza a classi caratterizzate da differenti intensit Dire che un 66599 elemento possiedera un ispezionabilita di classe Y ed una sostituibilit di classe j fornir tuttavia indicazioni di tipo qualitativo e comunque soggettivo data la difficolt di individuare ed enunciare criteri univoci tramite i quali operare la formazione delle classi e pervenire al riconoscimento dell appartenenza della propensione prestazionale alla singola classe Si faccia attenzione a non confondere il concetto di invecchiamento accelerato esposto in questa sede con quello gi incontrato in ambito ISO In questo caso accelerato sinonimo di patologico l invecchiamento accelerato di cui si parla all interno dello standard ISO 15686 nel caso di prove di laboratorio o di esposizioni in esterno particolarmente sfavorevoli va dunque inteso come un invecchiamento ad elevato tasso di degrado 3 Ricordiamo in questa sede la definizione fornita dalla Commissione CIB W086 Building Pathology per la quale la patologia edilizia rappresenta quella disciplina che studia i fattori processuali umani ambientali tecnici tecnologici fisici chimici fattori di disturbo e i meccanismi interattivi che portano in tempi anormalmente ravvicinati ad alterazioni di tipo fisico o di tipo prestazionale di un elemento tecnico del sistema edilizio In edilizia si ha quindi patologia laddove i decadimenti fisici o pres
195. isi qualitativa Fig 10 1 Analisi del sistema e FMEA Propedeutica all applicazione vera e propria del metodo vi un analisi del sistema attraverso la quale si raccolgono tutte quelle informazioni necessarie ad identificare l elemento tecnico Nelle pagine seguenti saranno sviluppate una per una tutte queste fasi applicandole ad uno dei due casi di studio presi in considerazione nel precedente capitolo 9 in particolare alla chiusura pluristrato Si ritiene interessante difatti entrare pi nel dettaglio di questa metodologia applicata al campo edilizio per la quale in Italia se ne contano pochi esempi in letteratura 10 1 Analisi strutturale 10 1 1 Descrizione dell elemento tecnico sintetica e merceologico produttiva Il primo passo da compiere per l applicazione dello FMEA quello di caratterizzare completamente la soluzione tecnica attraverso gli elementi funzionali che la costituiscono Oltre a questo tipo di descrizione si rende ovviamente necessaria anche una descrizione merceologica che entri pi nel merito delle peculiarit dei materiali adottati Una descrizione sintetica della chiusura pluristrato data dalla tabella 10 2 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 156 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 ELEMENTO SPESSORE FUNZIONALE DESCRIZIONE MERCEOLOGICA E PRODUTTIVA cm Intonaco civile interno Intonaco civile di cement
196. istere ad un ambiente per quanto ostile fino al periodo di fine di vita utile Si pensi ad esempio ad un opera infrastrutturale quale potrebbe essere un ponte da realizzarsi in un importante citt posta sul mare chiaro che il carico ambientale sia in termini di inquinamento di aria ed acqua che in termini di attacchi da cloruri sara estremamente elevato Il tasso di degrado associato all opera sar anch esso notevole sebbene l invecchiamento rimanga di tipo naturale a meno che non si sia in presenza di difetti e quindi di patologie Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 64 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 Pertanto la discriminante tra invecchiamento naturale ed accelerato costituita dal tempo di comparsa del guasto che nel caso della patologia si presenta anticipata anormalmente rispetto alla speranza di vita utile cfr figura 6 1 Bi AZIONE a EFFETTO EN DEGRADO n GUASTO INVECCHIAMENTO NATURALE e ji ee PATOLOGIA DEGRADO GUASTO cuasto gt DIFETTO INVECCHIAMENTO ACCELERATO Fig 6 1 Schematizzazione dei differenti modi e tempi di invecchiamento 6 2 I parametri di valutazione della manutenibilit La valutazione del grado di manutenibilit di un oggetto edilizio attraverso i requisiti elementari appena definiti pu essere condotta in maniera semplificata tramite l individuaz
197. ite condizioni d uso Statisticamente parlando la probabilit che l elemento tecnico continui a funzionare dopo il tempo t data dal complemento a 1 della funzione distribuzione cumulativa di probabilit di guasto fig 2 4 In formule R t 1 F t 1 f0 7 roe S Rit 1 Fit Fig 2 4 Funzione affidabilit R t all istante t Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 14 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 I parametri di valutazione della durabilita Cap 2 2 3 Il tasso di guasto Il tasso di guasto esprime per un dato repertorio di elementi tecnologicamente omogenei il numero di guasti che avvengono nell unita di tempo ed detto anche affidabilit istantanea Esso tale che il prodotto A rappresenta la probabilit che l elemento si guasti in un tempo compreso tra t e t t condizionata al fatto che l elemento tecnico sia sopravvissuto fino al tempo t La funzione tasso di guasto rappresenta allora la funzione densit di probabilit che un elemento sopravvissuto fino al tempo t si guasti nel successivo intervallo dt La differenza tra la funzione densit di probabilit f t precedentemente individuata e la funzione tasso di guasto A t consiste nel fatto che e f t rappresenta la frazione di una popolazione di componenti che si rompe in un intervallo t t 5t riferendosi ad una popolazione sana al tempo t 0
198. iunto FA I 1 45 TI 9 19 I 0 36 Ip 1 81 I 3 49 I 3 13 Fe h 0 26 I 0 39 Tab 9 37 PLM Qualit tecnologica utile nel tempo Data la delicatezza con la quale vanno interpretati 1 risultati delle comparazioni come pi volte abbiamo detto si rende necessaria anche una stima della propensione all affidabilit che ci fornisca considerazioni in merito a possibili rischi di non funzionamento causati da errori in fase progettuale e o esecutiva dell intervento La tabella 9 38 mostra come sia effettivamente possibile adottare una chiusura faccia a vista che possiede una maggiore propensione alla durata intesa come maggiore probabilit di raggiungere un tempo di vita utile superiore a quello dell altro tipo di chiusura a patto di governare gli aspetti funzionali e soprattutto critici Ricordiamo che su tali aspetti si pu intervenire con particolari accorgimenti alcuni dei quali sono stati proposti volta per volta nel paragrafo precedente atti a ridurre il rischio di incappare in fenomeni patologici durante la vita utile dell elemento tecnico a PROPENSIONE PROPENSIONE eas ae ALL AFFIDABILITA ALL AFFIDABILITA PLURISTRATO FACCIA A VISTA Affidabilit Li 15 6 8 25 2 8 Affidabilit 33 1 3 67 2 3 esecutiva Affidabilit 0 0 6 100 6 6 inerente Affidabilit 100 2 2 0 0 2 critica Tab 9 38 Stima della propensione all affidabilit grado di soddisfacimento dei 4 a
199. izzata dalla presenza di bolle alcune delle quali lacerate La continuit del film tuttavia al di l di aperture localizzate in corrispondenza delle bolle appare ancora ininterrotta e VL Pitture viniliche a basso contenuto di resine La figura 7 7 mostra infine il meccanismo di degrado di provini rivestiti con pitture viniliche a basso contenuto di resine In questo caso una fitta rete di microcavillature appare regolarmente distribuita lungo l intera superficie costellata al contempo da un elevata presenza di bolle Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 81 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Fig 7 6 Provino rivestito con pittura vinilica VH90 Milano 9 aprile 2003 Fig 7 7 Provino rivestito con pittura vinilica VL90 Milano 9 aprile 2003 Le esposizioni nei due siti geografici Milano e Lugano servita a validare questo differente modello di comportamento delle pitture peraltro le stesse prove di invecchiamento accelerato avevano previsto questi differenti meccanismi di degrado come si pu vedere dalle figure 7 8 e7 9 I degradi pi evidenti sono stati riscontrati in provini rivestiti con pitture vinilversatiche mentre i film acrilici hanno mostrato di resistere abbastanza bene ai carichi ambientali anche nella configurazione a 45 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 82 Dott
200. izzata fondamentalmente su questa parte del programma di ricerca la trattazione dei principali risultati conseguiti verr sviluppata pi nel dettaglio Vediamo innanzitutto quali sono le variabili fondamentali che caratterizzano i differenti provini soggetti a prove di invecchiamento a lungo termine 7 4 1 Differente tipo di rivestimento protettivo pitture acriliche e pitture vinilversatiche Come nel caso dei test di laboratorio sono stati confezionati provini rivestiti superficialmente con pitture acriliche e vinilversatiche Questo per raccogliere informazioni in merito al grado di protezione all acqua nel tempo requisito fondamentale per la durabilit del componente 7 4 2 Differente grado di protezione CVP 40 CVP 60 Anche in questo caso come per i test di laboratorio sono stati realizzati rivestimenti protettivi con differente rapporto in volume di polveri all interno della pittura Il CVP per sua stessa definizione misura la percentuale di polveri presente nello strato protettivo cosicch la quantit di resina in percentuale data dal complemento a 100 del valore del CVP Questa scelta ha consentito di apprezzare meglio il contributo delle resine durante la fase di protezione della muratura I provini sono stati confezionati sia nel caso di pittura acriliche che in quello di pitture vinilversatiche con una concentrazione volumetrica delle polveri pari a CVP40 e CVP6O 40 CVP Concentrazione Volumetrica Polveri
201. ke amp Davies cfr pag 28 cap 3 Teply 1999 descrive possibilit e limitazioni riguardo allo sviluppo del Metodo Fattoriale in un metodo semplice e sufficientemente generale di predizione di vita utile di elementi strutturali Dopo la presentazione del Metodo Fattoriale l autore illustra l uso del metodo attraverso una stima della vita utile di strutture in calcestruzzo armato Nelle conclusioni Teply afferma che nella stima di vita utile bisogna porre particolare attenzione ai seguenti punti Esposizione delle strutture ad effetti combinati di processi aggressivi Combinazioni di materiali e progettazione dei giunti Parti mobili e tolleranze di questi movimenti Strati protettivi Accessibilit per l ispezione la riparazione o la sostituzione di alcune parti In uno studio di pianificazione di vita utile condotto da Hed su un edificio multifamiliare costruito a G vle in Svezia nel 1999 stata seguita la procedura definita nella ISO 15686 1 La pianificazione della vita utile stata integrata nella progettazione dell edificio e seguita dalla fase progettuale all inizio della fase di costruzione I risultati sono stati presentati in tre articoli distinti Hed 1998 1999 2000 in uno di questi sono presenti una serie di considerazioni sull applicazione del Metodo Fattoriale cos come introdotto dalla ISO Il problema che sulla vita utile di materiali e componenti edilizi sono stati condotti ancora pochi te
202. kshop on Management of Durability in the Building Process Milan Italy Daniotti B and Iacono P 2005 Evaluating the service life of external walls a comparison between long term and short term expositions 10 DBMC Lyon France DuraCrete Manual 2000 The European Union Brite EuRam HI contract BRPR CT95 0132 Project BE95 1347 Report no BE95 1347 R17 May 2000 Florentzou F Brandt E and Wetzel C 1999 MEDIC A method for predicting residual service life and refurbishment investment budgets 8 DBMC Vancouver Canada Frohnsdorff G J Sj str m C and Soronis G 1999 International standards for service life planning of buildings 8 DBMC Vancouver Canada Gasparoli P 2002 Le superfici esterne degli edifici degradi criteri di progetto tecniche di manutenzione Alinea Firenze Hed G 1998 Service life planning in building design CIB World Building Congress G vle Sweden Hed G 1999 Service life planning of building components 8 DBMC Vancouver Canada Hed G 2000 Service life planning in building design RD report No 4 Centre for Built Environment University of G vle G vle Sweden Hovde P J 1998 Evaluation of the factor method to estimate the service life of building components Materials and Technologies for Sustainable Construction CIB World Building Congress G vle Sweden Hovde P J 2002 The factor method for service life prediction fro
203. l Universit degli Studi di Brescia lavorer sulla classe di pareti perimetrali verticali portanti e il Politecnico di Torino sugli infissi esterni verticali le chiusure orizzontali saranno trattate dall Universit degli Studi di Napoli Federico II coperture continue e dall Universit degli Studi di Palermo coperture discontinue mentre il contributo dell Universit degli studi di Catania riguarder soluzioni costruttive tipiche dell area circumetnea e pi in generale di tutte quelle zone che adottano materiali lavici sul territorio siciliano Questo programma consentir tra l altro di estendere i siti di esposizione per ogni tipo di provino all intero territorio nazionale fornendo importanti dati di input per il progettista durante la fase di contestualizzazione dell intervento dove il differente carico ambientale potrebbe influenzare sensibilmente la previsione di durata 42 MIUR Ministero dell Istruzione dell Universit e della Ricerca Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 90 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Cap 8 Evoluzione del Metodo Fattoriale 8 1 L esigenzadi un Metodo Fattoriale pi oggettivo Il programma sperimentale illustrato nel capitolo precedente ricalcando per molti versi la metodologia proposta dall ISO TC59 SC14 all interno dello standard ISO 15686 ha fornito e soprattutto continuer
204. la determinazione dei limiti prestazionali tali soglie vengono individuate facendo variare di volta in volta le caratteristiche funzionali degli elementi costituenti l elemento tecnico che evidentemente risente in modo pi o meno marcato del degrado dei materiali che lo compongono Va tuttavia osservato che nella realt le cose funzionano diversamente essendo il degrado la manifestazione di un invecchiamento naturale che colpisce contemporaneamente tutto il pacchetto E lecito supporre dunque che i limiti prestazionali individuati col procedimento utilizzato siano delle soglie ideali che nella realt corrispondono a valori necessariamente pi bassi per quanto detto precedentemente 9 6 1 I contributi secondari In altri termini la fine di vita utile restituita dal PLM andrebbe abbattuta con dei fattori correttivi in grado di tenere conto del degrado generale della soluzione tecnica D altronde il procedimento che porta all individuazione dei limiti prestazionali oltre ad essere particolarmente semplice anche ad oggi l unico possibile la mancanza di curve di decadimento associate ai differenti elementi costituenti l oggetto edilizio non consente infatti di stabilire una corrispondenza temporale tra i decadimenti di pi strati La seguente figura 9 23 illustra pi chiaramente questo concetto al tempo t il componente 1 curva rossa ha sub to un decadimento che ha portato una sua caratteristica funzion
205. la il fatto che la parete durante le stagioni meno severe dal punto di vista climatico sia in grado di smaltire l eventuale condensa prodotta durante il periodo invernale e che quindi il diagramma seguente non di per s sufficiente per affermare che la chiusura soffrir effettivamente di problematiche legate a fenomeni di condensa interstiziale Il secondo aspetto che tali diagrammi sono stati ottenuti in condizioni particolarmente gravose avendo adottato nei calcoli temperature minime di progetto per Milano 5 C poco rispondenti alle reali condizioni di esercizio soprattutto degli ultimi anni Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 124 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Verifica della condensazione interstiziale wo a 2 m O D a Fig 9 9 Diagramma di Glaser chiusura pluristrato In quest ultimo caso tuttavia il progettista potrebbe scegliere un tipo di isolante differente per avere maggiori garanzie sul controllo della condensa interstiziale adottando un polistirene simile a quello della prima soluzione tecnica figura 9 10 Verifica della condensazione interstiziale Pressione Pa Fig 9 10 Diagramma di Glaser chiusura pluristrato con isolante modificato Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 125 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono M
206. la pluristrato Va ricordato anche in questo caso come la mancanza di curve di decadimento prestazionale ci obblighi a ragionare in termini approssimativi per questo si scelto di calcolare convenzionalmente l indicatore I in corrispondenza del limite prestazionale I Si possono adesso riassumere i risultati relativi alla stima di propensione alla durata delle due soluzioni tecniche relativamente alla prestazione isolamento termico Chiusura faccia a vista e I 3 13 e 1 0 39 Chiusura pluristrato e j 3 49 e 0 26 E opportuno sottolineare che il calcolo del secondo indicatore di propensione alla durata b ha senso solo nel caso di valori simili del primo indicatore I Il diagramma di flusso di figura 9 28 indica il procedimento da seguire nella stima della propensione alla durata nel caso di un repertorio limitato a due soluzioni tecniche Il procedimento facilmente estendibile al caso di un repertorio pi vasto Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 138 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Calcolo I no si I si Calcolo I si Propensione alla durata simile no S1 Soluzione tecnica 66599 yj pi adatta Q no Soluzione tecnica 66599 i pi adatta Fig 9 28 Metodologia proposta per la stima della propensione alla durata 9 7
207. lar radiation radioactive radiation Lightning Radioactive radiation Stray currents Lamps radioactive radiation Magnetic fields Radiating surface Static electricity electrica supply Magnetic fields 3 Thermal agents Heat frost thermal shock Ground heat frost User emitted heat cigarette Heating fire 4 Chemical agents 4 1 47 Water and solvents Oxidizing agents Reducing agents Chemically neutral Air humidity condensations precipitations Oxygen ozone oxides of nitrogen Carbonic acid bird droppings sulfuric acid Salty fog Neutral dust Surface water ground water Positive electro chemical potentials Sulfides Carbonic acid humic acids Lime Nitrates phosphates chlorides sulfates Limestone silica Water sprays condensation detergents alcohol Disinfectant bleach Agents of combustion ammonia Vinegar citric acid carbonic acid Sodium hydroxide potassium hydroxide ammonium hydroxide Sodium chloride Fat oil ink neutral dust Water supply waste water seepage Positive electrachemical potentials Agents of combustion negative electrochemical potentials Sulfuric acid carbonic acid Sodium hydroxide cement Calcium chloride sulfates plaster Fat oil neutral dust 5 Biological agents 5 1 5 2 Vegetable and microbiai Animat Bacteria seeds Insects birds
208. le tempo consente di leggere il limite prestazionale come valore di soglia oltre il quale qualsiasi cosa succeda all elemento tecnico si rende necessario un intervento manutentivo volto a ripristinare un livello prestazionale non pi accettabile Letto in questo senso il limite fornisce una chiave di lettura su cui innestare discorsi relativi a patologie edilizie dell elemento tecnico ovvero analizzare fenomeniche di degrado che si traducono in problemi di invecchiamento accelerato fig 9 45 Analisi della durata f spontanea STUDIO DELL INVECCHIAMENTO NATURALE Analisi delle patologie MIL qj edilizie STUDIO DELL INVECCHIAMENTO ACCELERATO Fig 9 45 Possibili chiavi di lettura dei limiti prestazionali 67 r E EEA E x 3 a 5 a La presenza di eventuali discontinuit all interfaccia tra i vari pannelli non inciderebbe invece sulla conducibilit dal momento che comunque l aria in quiete caratterizzata da valori di prossimi a quelli di un comune isolante Aaria 0 026 W mK Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 153 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 11 Sviluppi futuri della ricerca La procedura proposta in queste ultime pagine stata sviluppata per sopperire ad una temporanea carenza di informazioni necessarie come dati di input per il corretto funzionamento del PLM Tal
209. le sia accelerato ed in cui si misurano gli effetti degli agenti sui componenti edilizi degradi e Analisi ed interpretazione dei risultati il momento in cui analizzando i risultati ottenuti con la sperimentazione in termini di andamento delle prestazioni nel tempo viene valutata la vita utile di un componente in determinate condizioni di sollecitazione e Reporting rappresenta la fase che consente al lettore di venire a conoscenza dei risultati ottenuti al termine della metodologia fondamentale che tali dati siano accompagnati da informazioni circa le ipotesi adottate e le limitazioni di utilizzo cui sono soggetti i risultati stessi Definition User needs building context type and range of agents performance requirements Materials characterisation Preparation identification of degradation agents mechanisms and effects choice of performance characteristics and evaluation techniques feedback from other studies Pretesting Checking mechanisms and loads and verifying choice of characteristics and techniques by short term exposure in use condition non acc exposure Exposure and evaluation Analysis interpretation Process performance over time of dose response functions to establish prediction models Service life prediction Critical review Reporting Fig 4 1 Metodologia sistematica della predizione di vita utile dei componenti edilizi Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 35
210. lelo Pg N Toa i l r numero delle funzioni base del repertorio Tab 4 3 Criteri di giudizio e di calcolo della propensione all affidabilit funzionale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 48 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Classe dei criteri di giudizio Criteri di giudizio Criteri di calcolo Indice zi Numero pesato delle differenti merceologie Nm Im Complessita i IA Numero degli elementi funzionali No Io Complessit di relazione nella Numero pesato delle interfacce nella direzione X 9 direzione X Complessit Complessit di sibi relazione nella Numero pesato delle interfacce nella direzione Y 1 Ir direzione Y Complessit di relazione nella direzione Z Tab 4 4 Criteri di giudizio e di calcolo della propensione all affidabilit esecutiva Numero pesato delle interfacce nella direzione Z q5 Ng P 1 17 CRITERI DI CALCOLO Complessit merceologica N P 8 pi 0 5 Lavorazione in officina Ny y pi 1 Lavorazione in opera M Pi M Numero delle differenti merceologie i i esimo tipo di interfaccia nel j esimo elemento funzionale nella direzione X e Z del componente nel modulo iterativo MS dell elemento funzionale nella direzione Y della k esima interfaccia tra elementi funzionali nel modulo iterativo di maggiore superficie MSkmaxs k kesima interfaccia nella direzio
211. lla elaborazione dei piani di esercizio L elaborazione dei piani di esercizio consente di completare la progettazione gestionale dell intervento 6 4 Programmare la manutenzione La programmazione della manutenzione consiste nell adozione della strategia manutentiva pi adeguata alle caratteristiche del guasto alla modalit di entrata in stato di guasto tipica dell elemento alle caratteristiche durabilistiche dell elemento tecnico al periodo di vita del componente e alla previsione del costo complessivo attualizzato in un ottica di ottimizzazione del rapporto costi benefici Si deve comunque osservare che proprio le caratteristiche dei criteri che possono influenzare le decisioni in merito alle strategie manutentive da adottare fanno s che la scelta possa variare da elemento ad elemento e per uno stesso elemento possa mutare nel tempo Sar preferibile dunque adottare per uno stesso edificio un mix dinamico di forme di manutenzione pi convenienti nell arco di un certo periodo di tempo Una prima classificazione distingue le diverse strategie manutentive a seconda dei tempi di svolgimento e degli scopi in e Strategie manutentive correttive riguardano manutenzioni eseguite a seguito della rilevazione di un avaria e volte a riportare l elemento tecnico nello stato in cui esso possa nuovamente eseguire la funzione richiestagli 37 UNI 10756 1998 Edilizia Progettazione operativa di cantiere Definizioni struttura e co
212. logiche unit tecnologiche e classi di elementi tecnici L esigenza di lavorare con componenti edilizi ci ha spinto ad aggiungere due ulteriori livelli elementi tecnici e componenti edilizi 8 2 2 Analisi agenti azioni effetti Per ogni componente vengono individuati 1 possibili e plausibili guasti attraverso un analisi agenti azioni effetti L analisi consiste nell individuazione di tutti i possibili agenti di degrado a cui il componente sar probabilmente soggetto durante la sua vita utile e nella successiva identificazione delle azioni che tali agenti svilupperanno l analisi si conclude con la definizione di tutti 1 possibili e plausibili guasti Il riferimento da noi adottato per l individuazione degli agenti lo standard internazionale ISO 6241 1984 che classifica gli agenti di degrado in base alla loro differente natura meccanica elettromagnetica chimica termica e biologica e alla loro origine interna od esterna all edificio La tabella 8 2 estratto dello standard mostra un esempio di tale classificazione Gli agenti vengono individuati tra quelli che possono influire modificandole sulle caratteristiche del componente portando ad una caduta prestazionale tale da compromettere il soddisfacimento delle prestazioni programmate e fornite con intensit definita al momento della sua entrata in esercizio La successiva individuazione delle azioni sviluppate dagli agenti e degli effetti indotti permetter
213. losit Resistenza alle az chimici scivolamento Agenti 1 Abrasione della Perdita di Resistenza re Carichi vivi Da sula all abrasione a3 meccanici superficie omogeneita fisica n superficiale Agenti Aceto Perdita di Resistenza ae i e Corrosione SERIE ae a4 chimici acido citrico omogeneit fisica all attacco chimico Agenti Sviluppo di Perdita di Resistenza oy i omogeneit as biologici macchie alle macchie estetica Tab 8 14 Analisi agenti azioni effetti ed individuazione dei sub fattori Come gi fatto notare in 8 2 4 la possibilit di poter valutare la qualit di un componente edilizio in base alla semplice appartenenza ad una classe di prestazione svincola l utente del Metodo Fattoriale da una conoscenza approfondita dei parametri che governano i requisiti prestazionali Sarebbe quindi auspicabile che l evoluzione della normativa tecnica proseguisse in questa direzione I cinque requisiti prestazionali individuati al termine di questo processo di analisi sono riportati di seguito ai suddetti requisiti stato successivamente associato un sub fattore come esposto in 8 2 3 Durezza superficiale a1 Resistenza allo scivolamento az Resistenza all abrasione superficiale a3 Resistenza all attacco chimico a4 Resistenza alle macchie as Si prenda ad esempio il caso della resistenza all urto determinata dalla UNI EN ISO 10545 5 2000 questo tipo di requisito per quan
214. lucro edilizio quanto pi approfondita risulter quest analisi tanto pi sar possibile prevedere il corretto comportamento nel tempo dell opera L influenza delle azioni ambientali per essere correttamente valutata dev essere stimata alla luce di tre differenti livelli di analiticit o Condizioni macroclimatiche si parla anche di condizioni regionali Si assume che tutte le parti della struttura sia assoggettate alle stesse condizioni ambientali come ad esempio per la definizione della zona di vento neve o Condizioni mesoclimatiche si parla anche di condizioni locali Questo tipo di analisi entra in gioco per considerazioni di tipo morfologico geometrico della struttura L importanza della geometria e dell orientamento delle diverse superfici della struttura fondamentale per una sua corretta progettazione problemi di stravento di condensa superficiale ed interstiziale o Condizioni microclimatiche si parla anche di condizioni prossime alla superficie Vanno tenute nella giusta considerazione per lo studio di nodi progettuali e di dettagli costruttivi nonch per la corretta scelta dei materiali costituenti la soluzione tecnica da adottare Il microclima rappresenta le condizioni di esposizione effettivamente esistenti a contatto con la superficie della struttura esso pu essere diverso dal macroclima e con riferimento alla struttura diverso da zona a zona A causare diversit e variabilit
215. lutazione della qualit utile e di prodotti complessi per l edilizia Quaderno n 4 del DISET Politecnico di Milano Ed Esculapio Bologna 1995 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 45 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 La seconda chiave di lettura attiene all analisi oggettuale dell elemento volta a mettere in luce il grado di prevedibile rispondenza dell esecuzione dell elemento alle intenzionalit di progetto Detto grado di rispondenza esecutiva insito nella soluzione progettuale ed indice dell imprecisione prevedibile nell esecuzione portatrice di rischi di cadute prestazionali nella fase di esercizio si tratta dell indice di affidabilit esecutiva dell elemento La terza chiave di lettura attiene all analisi del progetto tesa a far emergere le potenziali variazioni dimensionali che si potranno manifestare nell esercizio dell elemento a fronte del contesto sollecitante variabilit inerente in generale interessanti in misura diversa gli elementi funzionali costituenti l elemento tecnico la conseguente non uniforme ginnastica dimensionale tra i diversi elementi funzionali dell elemento tecnico potrebbe comportare rischi di precoce perdita di integrit funzionale dell elemento stesso si tratta dell indice di affidabilit inerente dell elemento La quarta chiave di lettura attiene all analisi del
216. m theoretical evaluation to practical implementation oth DBMC Brisbane Australia Iacono P 2001 Correlazioni tra prestazioni ambientali e prestazioni tecnologiche dei componenti edilizi Valutazione degli effetti del degrado dei componenti ed individuazione dei limiti prestazionali di fine di vita utile degree thesis Polytechnic of Milan BEST Department Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 189 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti bibliografici Iacono P 2004 Evaluating the service life of building components 2 CIB Student Chapter s International Symposium Beijing China Ishizuka Y Onodera A and Teramoto E 1992 A proposal for the planning of government buildings based on their life cycle CIB Conference Innovations in management maintenance amp modernization of buildings Rotterdam Netherlands Lair J Le Teno J F and Boissier D 1999 Durability assessment of building systems 8 DBMC Vancouver Canada Lair J 2000 Evaluation de la durabilit des syst mes constructifs du b timent Th se pr par e au CSTB Service mat riaux et au LERMES Lair J Chevalier J L and Rilling J 2001 Operational methods for implementing durability in service life planning frameworks CIB World Building Congress Wellington New Zealand Lair J and Chevalier J L 2002a Failure mode effect and criticality analysis for risk analysis
217. manutentiva che per una corretta impostazione dal punto di vista progettuale richiede come dati di input proprio l informazione restituita dalla progettazione tecnologico funzionale Chiariti i motivi che ci hanno spinto ad affrontare la tematica della valutazione della durabilit di elementi tecnici e componenti edilizi e individuato l ambito di appartenenza della durabilit all interno del processo edilizio importante cercare di capire quali siano i principali protagonisti le grandezze fondamentali su cui focalizzare la nostra attenzione I parametri utilizzati nella valutazione della durabilit sono i seguenti 2 1 Durata Il primo e pi intuitivo parametro che governa il requisito di durabilit la durata intesa come periodo di tempo dopo l installazione durante il quale l edificio o le sue parti mantengono livelli prestazionali superiori o uguali ai limiti di accettazione Questo parametro viene anche identificato con la durata spontanea dell elemento tecnico considerato ovvero come il periodo di tempo durante il quale le prestazioni del componente si mantengono entro limiti accettabili per le esigenze di servizio sotto la sola influenza degli agenti sollecitanti il valore determinato va dunque interpretato come periodo di tempo durante il quale l elemento tecnico svolge le funzioni per le quali stato progettato in assenza di interventi di manutenzione In termini probabilistici la durata di un componente ed
218. manutenzione di emergenza riguarder soprattutto la fase di rodaggio nonch quella di usura accelerata Sar inevitabile tuttavia praticarla anche durante il periodo di vita utile E un tipo di manutenzione che si attiva a guasto avvenuto non programmata e della quale bisogna tener conto nella quantificazione delle risorse economiche da destinare periodicamente alla manutenzione di un bene edilizio Come gi accennato sarebbe auspicabile che ogni strategia di manutenzione non venisse vista in alternativa alle altre e che quindi fossero praticabili strategie di intervento miste La programmazione della manutenzione si esaurisce nella redazione dei programmi di manutenzione operativi temporali ed economici stesi tenendo conto delle istruzioni operative contenute nei piani di manutenzione predisposti dalla precedente progettazione gestionale dell organismo ed integrate col preventivo economico delle attivit programmate In riferimento alla parte impiantistica dell opera infine le attivit definite nel dettaglio dai piani di esercizio si tradurranno in programmi di esercizio operativi temporali ed economici degli impianti tecnici corredati dal calendario delle attivit di gestione di ciascun impianto e dai relativi costi L elaborazione dei piani di esercizio consente di completare la programmazione gestionale dell intervento Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 72 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono M
219. manutenzione in modo pi flessibile e maggiormente rispondente alle reali esigenze dell utenza finale 3 E R 1 E R 2 E R 3 E R 4 E R 5 E R 6 Fig 10 18 Ranking dei sei requisiti essenziali La figura 10 19 mostra la matrice di confronto a coppie che ha consentito di determinare la priorit dei diversi requisiti essenziali applicata al caso di un opera di edilizia residenziale 73 Per esempio l applicazione della metodologia alla progettazione di un unit ospedaliera dovrebbe attribuire grande importanza al requisito essenziale R3 Igiene salute ed ambiente che al contrario potrebbe essere considerato poco rilevante nel caso di realizzazione di un opera infrastrutturale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 173 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Fig 10 19 Matrice di confronto a coppie per la gerarchizzazione dei requisiti essenziali Dopo la compilazione della tabella sono stati ottenuti i seguenti risultati RI Resistenza meccanica e stabilit 1 punto R2 Sicurezza in caso di incendio 1 punto R3 Igiene salute ed ambiente 7 punti R4 Sicurezza nell impiego 3 punti RS Protezione contro il rumore 7 punti R6 Risparmio energetico e ritenzione del calore 3 punti Il peso dei sei requisiti essenziali rappresentato qualitativamente attraverso la fig 10 20 CPD
220. me sull identificazione di requisiti minimi prestazionali e E basato su scelte arbitrarie di vite standard e su fattori correttivi e Sfrutta un approccio deterministico nonostante l ampia incertezza e variabilit legate alla vita utile Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 55 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Cap 5 Appare chiaro quindi che questo metodo non ad oggi ancora disponibile n probabilmente facilmente utilizzabile nell immediato futuro Hovde 1998 ha presentato una valutazione del metodo non attraverso l applicazione pratica ma semplicemente attraverso considerazioni e discussioni avvenute all interno del gruppo CIB W080 RILEM TC175 SLM Le sue conclusioni sono che c una forte esigenza di ulteriori valutazioni del metodo Nel breve termine l autore si augura un lavoro volto ad aumentare la quantit di dati di input sia per la quantificazione della vita utile di riferimento sia per i differenti fattori da utilizzare nell equazione A medio e lungo termine invece si riveler indispensabile una valutazione maggiormente approfondita del metodo che includa tra le altre cose la possibilit di descrizioni quantitative della RSL e dei fattori Secondo Hovde inoltre il metodo dovrebbe essere valutato in accordo con i requisiti generali dei metodi di predizione di vita utile gi identificati da Bour
221. mentre quello di una funzione tecnica si limita a compromettere il funzionamento del solo componente interessato Di seguito tab 10 10 e 10 11 viene proposto il modello funzionale ricavato da questo tipo di analisi i codici che compaiono nelle righe sono relativi agli elementi funzionali mentre quelli nelle colonne si riferiscono alle funzioni Sa vece Tab 10 10 Analisi funzionale continua Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 163 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Tab 10 11 Analisi funzionale 10 3 Analisi processuale Completata l analisi funzionale si tratta di indagare tutti i possibili e plausibili errori che potrebbero sopraggiungere durante la fase esecutiva tab 10 12 compromettendo il corretto funzionamento del pacchetto tecnologico fin dalle prime fasi processuali In questa sede importante riuscire a prevedere eventuali criticit dovute ad errori nel trasporto nello stoccaggio nella miscelazione di prodotti mult componente nel posizionamento e nella posa in opera poich questi costituiscono possibili elementi di non rispondenza tra il progettato e l eseguito Per altro le ricadute di tali analisi si riveleranno utili in fase di progettazione esecutiva dell intervento determinando i momenti e le attivit pi delicate durante il processo di costruzione dell opera stessa Stage Building Degradation Caus
222. mpio le guaine impermeabilizzanti in questo caso si operer una sostituzione preventiva al tempo medio di vita utile e La strategia preventiva di soglia a intervalli costanti pu essere adottata nel caso di interventi preventivi di sostituzione su elementi i cui guasti presentino alta criticit Riguarda sia elementi bistabili che non bistabili caratterizzati da analoghi valori di affidabilit oltre che da durate simili in questo caso verr programmata nel periodo di vita utile al tempo medio di buon funzionamento e La strategia sotto condizione praticabile per elementi non bistabili nel periodo di vita utile al tempo medio di buon funzionamento per guasti prevedibili a seguito della conoscenza delle condizioni di funzionamento acquisite mediante controlli periodici sulla scorta delle indicazioni delle schede diagnostiche E in genere adottata per guasti a bassa criticit La manutenzione di opportunit costituita dall insieme di interventi manutentivi programmati preventivi di soglia sotto condizione a guasto che si decide di anticipare per fruire dell opportunit di della disponibilit delle risorse messe in gioco dagli interventi primari Infine resta sempre presente al di l di ogni possibilit di previsione il verificarsi della necessit di ricorrere a interventi manutentivi di emergenza a seguito di guasti accidentali questi saranno tanto pi frequenti quanto maggiore sar il tasso di guasto quindi la
223. n Insufficient adhesion Drying of mortar Efflorescences Lack of planarity Wrong mix design Insufficient adhesion Drying Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material Environment Actor Mean Method Material X Lack of cleaning Thickness of glue X Storage Humidity Support planarity X X X Lack of cleaning X Lack of washing X Lack of washing xx X X Lack of cleaning Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Cap 10 Lack of planarity of the wall Decreasing of mechanical properties of the interface Lack of planarity of the wall Decreasing of adhesion Decreasing of thermal properties Decreasing of mechanical properties Decreasing of mechanical properties Instability Lack of planarity of the wall Decreasing of mechanical properties Decreasing of adhesion Instability Decreasing of mechanical properties of the i
224. nale Cap 3 ma la loro importanza pratica potrebbe essere piccola se i parametri nel modello non sono misurabili o se i modelli non possono essere portati ad un livello di utilizzazione pratica Entrambi i punti di vista empirico ed analitico dovrebbero essere considerati quando si sviluppano modelli di durabilit I modelli possono essere considerati buoni quando si basano su analisi dei meccanismi dei fattori che portano al degrado e comunque soggetti anche a test di laboratorio e sul campo Joint CIB W080 RILEM TC 175 SLM Va inoltre segnalato nel 1996 il joint tra CIB e RILEM che ha dato origine alla commissione CIB W080 RILEM TC 175 SLM il cui scopo quello di favorire lo sviluppo di guide metodi e tecniche che consentano ai progettisti di scegliere gli strumenti pi appropriati nella predizione di vita utile Pi precisamente i compiti della suddetta commissione possono tradursi in e Sviluppo di metodi prestazionali per la progettazione della vita utile basati su modelli di degrado ed azioni ambientali Sviluppo di modelli scientifici semplificati per la progettazione ingegneristica Sviluppo di un tipo di approccio progettuale semplificato e pi pratico 1997 Un altro contributo nel campo della predizione di vita utile viene fornito in un articolo di Bourke e Davies 1997 nel quale gli autori presentano una lista delle caratteristiche essenziali di un sistema di predizione di vita utile Secondo loro
225. ndica invece guasti dovuti direttamente all aggressione dell elemento da parte dell ambiente stesso mentre valori superiori indicano che il guasto sopraggiunto a seguito di precedenti degradi Per una maggiore comprensione degli scenari la tabella ottenuta a valle dell applicazione dello FMEA viene tradotta in un grafo sinottico Event Driven Graph contenente tutte le informazioni raccolte nel corso dell intero processo e necessarie alla visione generale dell evoluzione dei degradi fig 10 14 Ad ogni blocco sono associati quattro tipi di informazioni in particolare Il modo di guasto zona inferiore La collocazione temporale del guasto zona superiore sinistra La funzione interessata dal modo di guasto zona superiore centrale L elemento funzionale coinvolto zona superiore destra Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 167 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Workman Decreasing of solar radiation Decreasing of thermal properties Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Design stage O Fu 2 Fc 1 9 No degradation n i i i j ip i Material O Fu 2 7 Fc 1 9 pf0 Fc i No degradation o rti 9H i incompatibility with bricks Water No degradation fflorescence Wrong preparation of the support I Drying to fast 0 Fuis Tio Ft2 19 No degradation iL Peeling G O Particules of pollution adhesion to 9
226. ndizioni di prova Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 41 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 e La previsione di vita utile o la distribuzione statistica valore medio e varianza relativa alla vita utile viene calcolata dalle funzioni di decadimento nel tempo delle prestazioni P t introducendo i limiti prestazionali per l elemento tecnico specifici per le condizioni di valutazione e Se le condizioni di esposizione utilizzate non corrispondono alle condizioni reali in cui l elemento tecnico pu essere utilizzato devono essere formulate funzioni di decadimento nel tempo delle prestazioni P t per le nuove condizioni attraverso procedure di interpolazione rispetto alle funzioni disponibili ovvero adottando i metodi di valutazione della vita utile in condizioni di progetto gi presentati 4 1 6 Reporting I risultati dello studio dovrebbero essere riportati in modo chiaro ed accurato Le scoperte di tutte le analisi i dati 1 metodi le ipotesi e le limitazioni dovrebbero essere trasparenti e presentati ad un livello di dettaglio sufficiente da permettere al lettore di stimare la qualit dell informazione Tutti i risultati se rilevanti dovrebbero essere riportati attraverso incertezze statistiche misurate calcolate o stimate Le incertezze potrebbero per esempio essere espresse in termini di distribuzioni deviazioni standard o livelli
227. ne Y tra elementi funzionali Complessit di relazione adiacenti VT 25 F an Se pi f XZ fj frequenza dell i esimo tipo di interfaccia nella direzione X e NEZ i ij ij ij Z del j esimo elemento funzionale nella superficie del modulo J MS j iterativo MS fik frequenza dell i esimo tipo di interfaccia nella direzione Y F Vay p y tra elementi lag i mode iterativo MSkmax N ij ij ij ij a ta orma y MS F 0 5 tra materiale e materiale o elemento preformato F tra elementi preformati Natura merceologica M 0 5 stessa natura M 1 natura differente Processo esecutivo E 0 5 interfaccia realizzata in officina E interfaccia realizzata in opera k max NEZ N Numero totale delle interfacce in direzione X nella as NE superficie del modulo iterativo MS del j esimo elemento ra funzionale N Numero totale delle interfacce in direzione Z nella N superficie del modulo iterativo MS del j esimo elemento Y funzionale k N Numero totale delle interfacce in direzione Y nella superficie del modulo iterativo MSxmax della k esima interfaccia tra elementi funzionali adiacenti Ng Numero degli elementi funzionali Nx Numero delle interfacce nella direzione Y tra gli elementi funzionali del componente Tab 4 5 Criteri di calcolo della propensione all affidabilit esecutiva Y Ik 1 N p 2 Y ie di N j l k Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edili
228. ne dei cosiddetti requisiti essenziali i prodotti da costruzione infatti possono essere immessi sul mercato solo se idonei all impiego previsto se hanno cio caratteristiche tali che le opere possano soddisfare i requisiti essenziali di cui sopra L allegato I della Direttiva si occupa proprio della definizione di tali requisiti che devono essere soddisfatti per una durata di esercizio economicamente ragionevole art 3 par 1 1 Resistenza meccanica e stabilit L opera deve essere concepita e costruita in modo che le azioni cui pu essere sottoposta durante la costruzione e l utilizzazione non provochino a Il crollo dell intera opera o di una sua parte Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 17 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 2 3 b Deformazioni di importanza inammissibile c Danni ad altre parti dell opera o alle attrezzature principali o accessorie in seguito ad una deformazione di primaria importanza degli elementi portanti d Danni accidentali sproporzionati alla causa che li ha provocati Sicurezza in caso di incendio L opera deve essere concepita e costruita in modo che in caso di incendio a La capacit portante dell edificio possa essere garantita per un periodo di tempo determinato b La produzione e la propagazione del fuoco e del fumo all interno delle opere siano limitate c La propaga
229. ne diretta della durabilit ad esempio test d corrosione oppure consentono di sviluppare comuni Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 31 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 test prestazionali dopo un trattamento determinando quindi il degrado delle prestazioni e Test di invecchiamento accelerato come sopra ma con il normale processo di invecchiamento accelerato al fine di ridurre la durata del test e Test tortura il prodotto a a condizioni che sono molto pi severe di quelle mai incontrate in esercizio 2000 ISO 15686 1 2000 La commissione tecnica pi rilevante per la vita utile dell ambiente costruito la ISO TC59 Building Construction all interno della quale viene presto istituita una sottocommissione SC14 Design Life con lo scopo ben preciso di occuparsi esclusivamente di vita utile Tutti i precedenti sforzi sono stati recepiti dal gruppo ISO TC59 SC14 che nel 2000 ha pubblicato la prima parte delle norme ISO della serie 15686 ISO 15686 1 2000 che tratta problemi legati alla pianificazione della vita utile La norma oltre a trattare aspetti generali legati alla programmazione della vita utile di edifici e componenti edilizi riprende le indicazioni gi contenute nella BS 7543 1992 nella CS 478 95 nella Guidance Paper F e nei documenti EOTA Pur cambiando leggermente i valori di vita utile la filoso
230. ng client requirements for durable buildings 8 DBMC Vancouver Canada Nicolella M 2003 Programmazione degli interventi in edilizia Guida al libretto di manutenzione del fabbricato Ed UNI Milano Pizzi E 2000 La facciata diagnosi del degrado e interventi di ripristino Maggioli Rimini Pollo R 1990 Affidabilita qualita manutenzione concetti strumenti e modelli per la manutenzione edilizia Ed Libreria Cortina Torino Re Cecconi F 2002 Performances lead the way to service life prediction 9 DBMC Brisbane Australia Re Cecconi F and Iacono P 2003a Performance Limits Method PLM A new way to service life prediction International Workshop on Management of Durability in the Building Process Milan Italy Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 191 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti bibliografici Re Cecconi F and Iacono P 2003b Influence of the degradation of building components on thermal comfort 7 International Conference Healthy Buildings Singapore Re Cecconi F and Iacono P 2005 Enhancing the factor method Suggestions to avoid subjectivity 10 DBMC Lyon France Rejna M G 1995 Valutazione della qualita tecnologica utile dei prodotti complessi per l edilizia Quaderno n 4 del DISET Politecnico di Milano Ed Esculapio Bologna Rejna M G 1999 Evaluation of functionality of building compone
231. ni requisito essenziale Si tratta di correlare i Requisiti Essenziali della Direttiva Europea Prodotti da Costruzione con le specifiche funzioni tale passaggio pu essere fatto una volta per tutte per ogni classe di elementi tecnici Per comodit del lettore vengono riproposti i requisiti essenziali introdotti dalla Direttiva 89 106 EEC EU 1988 1 2 3 4 5 6 Resistenza meccanica e stabilit Sicurezza in caso di incendio Igiene salute e ambiente Sicurezza nell impiego Protezione contro il rumore Risparmio energetico e ritenzione di calore La seguente tab 10 17 mostra la correlazione tra le funzioni caratterizzanti la soluzione tecnica studiata e appartenente alla classe di elementi tecnici pareti perimetrali verticali FMEA Functions CPD Requirements Mechanical Safety in case Hygiene health Protection Energy Ref Name resistance and and Safety in use a i economy and si of fire against noise stability environment heat retention Ful To be tight to the liquid X X Fu2 To be tight to the vapour X X Fu3 To be tight to the gas X X X Fu4 To be tight to the animal and bacteria X Fu5 To be tight to vegetable X Fu6 To be tight to the hail X Fu7 To be tight to the snow X Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 171 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Fu8 To absorb the solar radiation heat X X Fu9 To absorb the high temp
232. nibilit richiede un basso tempo medio di riparazione TMDR rispetto al suo tempo medio di buon funzionamento TMBF Indicativamente un elemento tecnico si considera dotato di una buona disponibilit per valori tali per cu D 0 8 Sotto tale valore un intervento manutentivo volto a ripristinare la capacit di funzionamento perduta dall intero sistema edilizio o da una sua parte risulta ron essere pi conveniente sotto l aspetto squisitamente economico come mostrato in figura 6 2 RIDUZIONE DEL TEMPO MEDIO DI BUON AUMENTO DEI COSTI FUNZIONAMENTO DI MANUTENZIONE Pi in generale Pi in generale RIDUZIONE DELLA AUMENTO DEL RAPPORTO DISPONIBILITA COSTI BENEFICI Fig 6 2 Convenienza economica dell intervento manutentivo Riferito all intera soluzione tecnica il valore di TMDR media aritmetica dei TMDR di tutti potenziali plausibili guasti che possono interessare i vari elementi funzionali della soluzione stessa consente di valutare noto il TMBF dell intera soluzione un valore utile in prima 34 UNI EN 13306 2003 Manutenzione Terminologia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 66 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 approssimazione per confrontare i livelli di qualita manutentiva di pi soluzioni tecniche appartenenti alla stessa classe di elementi tecnici ma non significativo ai fini delle scelte delle strate
233. niche in uso per l esecuzione di prove accelerate di laboratorio raccogliendo i dati in schede tecniche standard per l interpretazione delle varie possibilit gi presenti Un mese pi tardi marzo 1997 avvenuta la catalogazione di tutti gli agenti possibili riscontrabili in natura e la verifica di quelli simulabili nella cella climatica da cui scegliere 1 pi significativi per la definizione del ciclo di prova accelerato La fase successiva estremamente delicata per la buona riuscita dei test di invecchiamento accelerato stata la calibrazione di tale ciclo gli agenti chiamati in causa artificialmente dal CLIMATRON infatti dovevano essere tali da riprodurre sollecitazioni che per tipologia per intensit e per estensione della loro zona di influenza fossero rapportabili alle sollecitazioni alle quali la soluzione tecnica oggetto di indagine esposta nel corso della sua vita di esercizio I risultati delle prove di calibrazione hanno alfine consentito di definire un ciclo di invecchiamento artificiale accelerato cui sottoporre i campioni di prova Sempre molto brevemente viene descritto il ciclo di invecchiamento la cui durata complessiva pari a 6 ore e 25 minuti La struttura la seguente e Fase di pioggia in questa fase della durata di 60 minuti i campioni di prova vengono spruzzati in modo omogeneo con acqua alla temperatura di circa 20 C L aria all interno della cella climatica mantenuta ad una temperat
234. no tra le altre la valutazione della resistenza a trazione per valutare il grado di adesione tra intonaco e laterizio della resistenza a compressione della porosit ed una serie di analisi microstrutturali attraverso fotografie al microscopio ottico che consentiranno di mettere in evidenza le trasformazioni che intervengono sia sulla superficie che all interno della struttura all aumentare dell esposizione e Per quanto riguarda la sperimentazione sull intera soluzione particolarmente interessante per la possibilit di simulare i periodi di transitorio con i relativi gradienti e quindi gli effetti riscontrabili nella realt quotidiana le prove andranno condotte in due configurazioni costruendo un laboratorio tipo tecnologico in grado di riprodurre condizioni interne controllate ed attraverso il rilievo di edifici reali nuovi la cui fase esecutiva gi stata avviata L introduzione di sensori in grado di rilevare in continuo e in pi punti le condizioni termoigrometriche delle chiusure permetteranno una lettura dei degradi di estremo interesse per i discorsi di soddisfacimento prestazionale gi visti pi di una volta nei capitoli precedenti e che serviranno come dati di input per varie metodologie previsionali di vita utile Al termine di questa fase sara possibile chiudere la sperimentazione disponendo di dati provenienti da prove in esterno e da prove di laboratorio condotte sia su provini parziali che su interi pacchet
235. no delle griglie di valutazione Inoltre aver gi tradotto le esigenze in requisiti prestazionali identificati da parametri ben precisi consentir di impostare correttamente a cascata anche indicazioni e linee guida per il fattore G Livello di manutenzione essendo proprio la manutenzione definita come quella combinazione di tutte le azioni tecniche amministrative e gestionali durante il ciclo di vita di un entita volte a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta Questo processo difatti richiede a monte l individuazione di soglie prestazionali oltre le quali determinate prestazioni non sono pi erogate con un intensit tale da garantirne il mantenimento nel tempo dei requisiti richiesti Infine la naturale estensione della procedura a tutti i fattori previsti dal Metodo Fattoriale contribuir in maniera significativa alla riduzione del grado di soggettivit che ad oggi ne rappresenta il principale difetto 54 UNI EN 13306 2003 Manutenzione Terminologia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 114 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Proposizione di ulteriori percorsi metodologici 3 PARTE Proposizione di ulteriori percorsi metodologici Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 115 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9
236. noti che le fotografie appartengono a provini esposti ad inclinazione verticale I tempi registrati pertanto si riferiscono alla reale configurazione di esercizio corrispondente a meno di quattro anni di esposizione naturale essendo il monitoraggio cominciato nel luglio 1999 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 83 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Fig 7 11 Provino rivestito con pittura vinilica VL90 Milano 9 aprile 2003 Rispetto alla situazione dell aprile 2003 ad un anno di distanza il processo di blistering risulta ad uno stadio pi avanzato altrettanto marcati si rivelano i fenomeni di distaccamento superficiale della pellicola protettiva che mette a nudo consistenti zone del sottostante intonaco Si noti anche il meccanismo di degrado costituito dalla fitta rete di microcavillature distribuite sull intera superficie del provino e tipico delle pitture vinilversatiche a basso contenuto di resine Fig 7 12 Provino rivestito con pittura vinilica VL90 Milano 29 marzo 2004 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 84 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 7 7 Re scaling L esame in laboratorio delle lamine sottili attraverso il microscopio ottico ci ha infine consentito di correlare il crescente livello di degrad
237. nseguenze per esempio effetti su stabilit permeabilit aspetto Il degrado di un elemento funzionale non comporta necessariamente il non funzionamento dell intero pacchetto tecnologico ma potrebbe determinare cambiamenti strutturali e quindi sollecitazioni inattese negli strati adiacenti di conseguenza andranno determinati non solo i degradi relativi ai differenti componenti costituenti l elemento tecnico ma anche e soprattutto gli scenari dei degradi vere e proprie catene di eventi che potrebbero portare nel tempo all entrata in crisi dell intero pacchetto Quest analisi di tipo iterativo consente di determinare una lista di tutti i possibili e plausibili scenari che conducono l oggetto edilizio in una condizione di non funzionamento La figura 10 13 rappresenta un estratto dell intera tabella in cui si sostanzia FMEA la grande quantit di informazioni disponibili da un lato grazie ai database gi presenti presso il CSTB dall altro grazie ad un lavoro sviluppato recentemente all interno del nostro Dipartimento ma non ancora pubblicato pertanto non inserito in bibliografia ha portato all individuazione di ben 8836 scenari Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 166 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 3 cause _ Direct effect _Indirecteffect Temperature absorption capacity Decreasing of hygrometrical properties Dry
238. nsiderando il contesto specifico progettuale Definizione del pacchetto dei requisiti connotanti e delle relative specificazioni di prestazione deve essere identificato il pacchetto di requisiti connotanti per l elemento tecnico ed i limiti relativi alle prestazioni corrispondenti in accordo con quanto specificato Definizione di uno studio generale Identificazione delle alternative di condizioni ambientali e d uso devono essere definite tutte le alternative di ambiente e di destinazione d uso dove il componente pu essere utilizzato o definite dallo studio I vari tipi di ambiente possono essere raggruppati in classi rappresentative di un certo intervallo di intensit degli agenti Occorre considerare le diverse modalit d uso e posizione dell elemento tecnico perch queste influenzano le condizioni d uso e gli effetti sinergici degli agenti di degrado Definizione del pacchetto dei requisiti connotanti per la specifica classe di elementi tecnici deve essere identificato il pacchetto di requisiti connotanti per l elemento tecnico in accordo con quanto specificato in precedenza Caratterizzazione dell elemento tecnico devono essere definite le caratteristiche funzionali degli elementi funzionali dell elemento tecnico a questo fine pu essere utilizzato il metodo dell analisi funzionale che si basa sulla definizione del modello funzionale dell elemento tecnico con la relativa assegnazione di funzioni analitiche agli
239. nta una retta il cui coefficiente angolare dato dalle condizioni di progetto e che funge da fattore di amplificazione in altre parole a fronte di piccoli incrementi di Kr la caduta di rilevante Questo fenomeno tanto pi accentuato quanto maggiore risulta la pendenza della retta Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 130 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 La figura 9 18 mostra la variazione del fattore di amplificazione per AT rispettivamente pari a 25 C tipico di interventi a Milano 30 C Cuneo e 35 C Bolzano Oi AT 25 C AT 30 C AT 35 C Fig 9 18 Variazione del fattore di amplificazione in relazione a diversi contesti climatici Il fattore fa si che il passaggio di Xx da 1 condizione di progetto a 2 comporti un AB 0 45 C nel caso della chiusura faccia a vista mentre un amplificazione pari al doppio A 0 84 C nel caso della chiusura pluristrato Al contrario per AT sempre pi bassi il peso del degrado delle caratteristiche funzionali si traduce in un effetto pi trascurabile per lo meno su questo tipo di requisito La condizione limite data da AT 0 C in cui la retta assume inclinazione nulla e la temperatura superficiale interna non pi funzione della trasmittanza della parete si tratta infatti della condizione di equilibrio termico
240. ntali nel tempo Condensa superficiale Limite prestazionale AT 35 C 2 oO c E E E 2 E 8 3 ao oO e 3 E 2 5 Ei Conducibilit 2 Intonaco interno Blocchi porizzati Paramano Fig 9 20 Condensa superficiale chiusura faccia a vista AT 35 C Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 132 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Condensa superficiale Limite prestazionale AT 30 C Limite prestazionale A d 2 34 Temperatura superficiale interna C Conducibilit 2 7 Intonaco interno Forati Lana di vetro Semipieni Intonaco esterno Fig 9 21 Condensa superficiale chiusura pluristrato AT 30 C Condensa superficiale Limite prestazionale AT 35 C N Limite prestazionale p a DI o 2 a 8 2 8 T a S a 3 3 5 Conducibilit A A Intonaco interno Forati Lana di vetro Semipieni Intonaco esterno Fig 9 22 Condensa superficiale chiusura pluristrato AT 35 C I risultati delle analisi mostrati in queste pagine consentono dunque di trarre le seguenti indicazioni e Nella determinazione delle prestazioni iniziali al tempo zero un ruolo fondamentale giocato dalla trasmittanza della chiusura Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi
241. nte La figura 1 5 mostra l entit odierna dei costi legati alla manutenzione ed tratta dal XII rapporto congiunturale CRESME sul mercato delle costruzioni I dati evidenziano come il recupero assorba pi della met delle spese della produzione nazionale per l esattezza il 56 5 Maranzana 2005 4 CRESME Centro Ricerche Economiche Sociali di Mercato per l Edilizia e il territorio Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 7 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 Fig 1 5 Il valore della produzione nazionale 2004 valori in miliardi di euro Un altra concausa dell attivit di riqualificazione e recupero del parco edilizio nazionale pu essere individuata senz altro in una caduta pressoch verticale della qualit degli edifici fenomeno riconducibile principalmente ai seguenti motivi Cattiva qualit dei materiali Immissione sul mercato di prodotti nuovi e materiali poco noti e Assenza di manodopera specializzata in grado di gestire la crescente complessit tecnologica sia in termini di comportamento nel tempo dei singoli prodotti sia in termini di incompatibilit inerenti meccaniche e chimico fisiche tra differenti materiali accoppiati tra loro Tutto ci si tradotto negli ultimi decenni in un degradamento fisico economico e prestazionale estremamente accelerato degli organismi edilizi al punto da imporre interventi
242. nte di un sistema a La dimostrata efficacia dovrebbe essere applicata dove sistemi identici sono stati utilizzati I Con successo e II Nello stesso contesto ambientale b La modellazione e la dimostrata efficacia dovrebbero essere applicati dove I Un componente o sistema simile stato utilizzato con successo nello stesso contesto ambientale oppure II Componenti o sistemi provati sono stati utilizzati con successo ma in contesti ambientali leggermente differenti e c Modellazione e testing dovrebbero essere applicati dove I Devono essere usati componenti e sistemi innovativi II Componenti o sistemi provati devono essere utilizzati in contesti ambientali significativamente differenti Il grado in cui un sistema o le sue componenti sono innovativi o il contesto ambientale dissimile da uno precedentemente studiato dovrebbe essere stabilito dall applicazione dei principi della scienza delle costruzioni Un workshop RILEM sugli aspetti ambientali di materiali e strutture edilizie si svolge in Finlandia nel settembre dello stesso anno In un breve sommario si conclude che Gli aspetti ambientali danno origine ad un area veramente complessa con molti fattori che devono essere inclusi nella valutazione Questo tipicamente si traduce in valutazioni complicate e metodologie di stima difficoltose da applicare x k ok Al momento non c una metodologia standard per stimare i problemi ambientali lungo l intero
243. nte e della sensibilit di quest ultimo all acqua un isolante idrofobo e finito con un foglio in polietilene potrebbe indurre il progettista a scegliere ugualmente la soluzione rappresentata nella seguente figura 9 41 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 149 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Fig 9 41 Esempio n 3 l importanza della merceologia Tutte le considerazioni svolte in queste pagine sono frutto di un analisi condotta a livello di propensione sia essa una propensione alla durata o una propensione all affidabilit ha lo scopo di accompagnare il progettista verso la scelta pi oculata possibile determinata a valle di un processo che lo porti ad essere sufficientemente sicuro della durata dell elemento tecnico che comparir all interno di uno specifico progetto Questo percorso orientato ad una riduzione del rischio di adottare soluzioni tecniche non conformi viene riassunto nel diagramma di figura 9 42 STIMA DELLA DURABILITA Stima della propensione Stima della propensione alla durata all affidabilita Indicazioni in merito Indicazioni di carattere e Al tipo di materiale e Funzionale e A grado di protezione e Esecutivo e Alla merceologia e Inerente e Critico OTTIMIZZAZIONE DELLA SCELTA PROGETTUALE Fig 9 42 Impostazione di un percorso metodologico di stim
244. ntenuti dei piani operativi per interventi di nuova costruzione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 69 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 e Strategie manutentive preventive riguardano manutenzioni eseguite prima della rilevazione di un avaria e volte a ridurre la probabilit di guasto o la degradazione del funzionamento di un elemento tecnico Le principali forme manutentive comunemente riconosciute sono cos definite e Manutenzione di emergenza detta anche accidentale e riguarda gli stati di guasto imprevedibili che possono manifestarsi nel periodo di vita utile in questo senso praticabile solo a guasto avvenuto e Manutenzione a guasto avvenuto manutenzione attivata a seguito della rilevazione del guasto volta a riportare l elemento in condizioni di corretto funzionamento motivo per cui in alcuni ambiti detta riparativa Si differenzia dalla manutenzione di emergenza perch riguarda anche stati di guasto che possono o potrebbero essere previsti in anticipo se si pone come scelta operata in coerenza con la disponibilit dei dati di affidabilit e durata dell elemento tecnico che si prende in esame rientra appieno nel concetto di manutenzione programmata e Manutenzione preventiva manutenzione eseguita in tempi o ad intervalli temporali definiti volta a prevenire l accadimento del guasto E detta anche p
245. nterface Instability Decreasing of mechanical properties Decreasing of adhesion Instability Decreasing of mechanical properties Decreasing of esthetic properties Instability Lack of planarity of the wall Decreasing of mechanical properties Decreasing of adhesion Decreasing of hygrometrical properties Decreasing of mechanical properties of the interface Cracking 165 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Environment Wind Temp R H Actor x A y Mean Decreasing of mechanical 10 9on8 Volume Concentration Method properties Material X Lack of waterproofing Environment Actor Mean 10 9 on 8 Drying Method gt gt Cracking Material Environment Wind Temp R H Actor x Decreasing of mechanical Mean properties 11 1 on 2a 3 2b Wrong mix design Method Decreasing of adhesion Material X Decreasing of hygrometrical Environment properties Actor x Mean Lack of cleaning Decreasing of mechanical 11 1 on 2a 3 2b Lack of planarity Method properties of the interface Material Environment Actor Mean 11 1 on 2a 3 2b Drying Method Cracking Material Environment Temp R H Tab 10 12 Analisi processuale 10 4 Analisi qualitativa FMEA Quest analisi vero e proprio cuore dello FMEA volta ad individuare e Gli scenari dei degradi per esempio fessurazioni condensazioni alterazioni cromatiche e Le cause per esempio shock termici inquinamento radiazioni e Le co
246. nto che vi si potranno trovare indicazioni relative alle risorse ai materiali ai mezzi d opera alla manodopera ed infine ai tempi necessari per la realizzazione dell elemento tecnico 5 Progettare gli interventi manutentivi di riparazione sostituzione demolizione e ricostruzione sulla base delle conoscenze acquisite durante la fase precedente Questo processo si sostanzia nell elaborazione dei piani di manutenzione accompagnati dai piani particolari di sicurezza Detti piani andranno compilati in conformit alla struttura prevista dalla UNI 10756 La redazione dei piani operativi di manutenzione consente mediante l attribuzione dei corrispondenti costi alle risorse implicate di addivenire ad una stima dell intervento da eseguire Ci render pi facilmente praticabile la preventivazione dei costi di manutenzione e la valutazione della sostenibilit tecnica ed economica dell intervento La progettazione della manutenzione che si esaurisce con la redazione dei piani di manutenzione e di sicurezza consente un allocazione di risorse temporali ed economiche per gli interventi da svolgere a fronte di tutti 1 possibili e plausibili guasti Una corretta progettazione consentir di rispondere a domande del tipo e QUANTO costa un intervento e PERCHF si rende necessario e COME va realizzato In riferimento alla parte impiantistica dell opera la progettazione delle modalit di gestione degli impianti si traduce ne
247. nts applicable to service life design 8 DBMC Vancouver Canada Rejna M G 2002a Metodologia applicata alla progettazione e alla programmazione della manutenzione in edilizia Epitesto Milano Rejna M G 2002b The methodology for the evaluation of building components durability 9 DBMC Brisbane Australia Rigamonti G 2002 The systematic approach of an experimental to support service life prediction a 4 years experience on external wall building component 9 DBMC Brisbane Australia Rudbeck C 1999 Assessing the service life of building envelope constructions 8 DBMC Vancouver Canada Sarja A and Vesikari E 1996 Durability design of concrete structures RILEM Report 14 E amp FN Spon London United Kingdom Sartoretti P 1995 Comportamento termico di edifici residenziali in regime non stazionario degree thesis Polytechnic of Milan BEST Department Siemes T 2002 Overview of the service life and maintenance problem probabilistic design 9 DBMC Brisbane Australia Sj str m C Jenberg P Caluwaerts P Kelly S Haagenrud S and Chevalier J L 2002 Implementation of the European Construction Products Directive via the ISO 15686 standards 9 DBMC Brisbane Australia Talon A Lair J and Boissier D 2003 Failure Mode Effect and Criticality Analysis to improve the quality of building products and processes International Workshop on Management of Durabili
248. nza dei materiali 5 Andrebbe posta molta attenzione ai dati ottenuti da test d invecchiamento accelerato qualitativi e non sistematici in quanto potrebbero fornire indicazioni buone cattive 0 indifferenti 6 Bisogna tenere conto del fatto che a E impossibile simulare tutti i possibili carichi ambientali in laboratorio b Inogni caso non necessario farlo 7 E necessario assicurarsi che i processi di degrado indotti da test accelerati siano gli stessi di quegli incontrati nella realt 14 RILEM International Association for Building Materials and Structures Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 20 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 8 Andrebbero misurati i fattori di degrado 9 E necessario porre molta attenzione alla trappola della correlazione 10 Bisogna tenere conto del fatto che attraverso procedure sistematiche e quantitative possono essere sviluppati validi test d invecchiamento accelerato 1992 BS 7543 1992 5 Nel Regno Unito viene pubblicato dal BSI uno standard nazionale sulla predizione di durabilit e vita utile di elementi prodotti e componenti edilizi divenuto ben presto riferimento per tutta una serie di altri lavori a livello internazionale La BS 7543 1992 tratta problemi di predizione di durabilit e vita utile affermando che il progettista ha bisogno di informazioni sulla durabilit per poter soddisf
249. o R 325 calce aerea e sabbia 1 5 Mattoni forati fori orizzontali con connessioni orizzontali e verticali RESSE continue di ae di dai cemento Portland R 325 e sabbia 8 25 12 Pannelli isolanti Pannelli in lana di vetro con resine termoindurenti 4 200 200 Collante Collante a base sintetico cementizia applicato in modo continuo e 0 5 costituito da cemento Portland R 425 sabbia e resine epossidiche Mattoni semipieni fori verticali con connessioni orizzontali e Mattoni semipieni verticali continue di malta di allettamento cemento Portland R 325 e 12 25 12 sabbia Intonaco civile esterno Intonaco civile di cemento R 325 calce aerea e sabbia 1 5 Rivestimento protettivo Rivestimento plastico a base di resine acriliche pigmenti e cariche Tab 10 2 Descrizione merceologico produttiva 10 1 2 Decomposizione del pacchetto tecnologico In questa fase vengono presi in considerazione tutti i prodotti costituenti i differenti elementi funzionali individuando precisamente i materiali di cui sono formati questo si riveler utile per la determinazione delle interfacce nonch per la successiva rappresentazione strutturale tab 10 3 REF NOME DELL ELEMENTO MATERIALE 1 Rivestimento interno Cemento R 325 calce aerea e sabbia 2a Mattone a per muratura interna Laterizio 2b Mattone b per muratura interna Laterizio 3 Malta per muratura interna Cemento R 325 e sabbia 4 Isolante Lana di vetro 5 Collante Cemento R 425
250. o adottato all interno dello specifico progetto di intervento Vediamo ora pi nel dettaglio cosa avvenuto per ogni sub fattore identificato Va ricordato che la creazione delle griglie di valutazione andrebbe compiuta da esperti del settore auspicabilmente coadiuvati dai produttori stessi di componenti edilizi inoltre si vuole sottolineare il fatto che tale lavoro avverrebbe una volta per tutte consentendo al progettista di volta in volta di utilizzare griglie predefinite per operare il confronto col proprio componente edilizio Ai fini illustrativi e di applicazione della procedura ad un caso di studio questo passaggio stato compiuto in ambito dipartimentale e senza la pretesa che i valori delle griglie mostrate nelle pagine seguenti siano esatti e Sub fattore a Durezza superficiale La normativa adottata la UNI EN 101 che prevede al suo interno 10 classi di prestazione per valutare la durezza superficiale di una piastrella in ceramica conclusa la prova il componente apparterr ad una delle classi di prestazione che vanno dalla prima talco alla decima diamante Il procedimento consiste nell individuare la presenza di graffi sulla superficie della piastrella a seguito di sfregamento con materiali di durezza nota La figura 8 15 mostra la griglia di valutazione creata per questo sub fattore Subfattore a1 Durezza superficiale Fig 8 15 Griglia di valutazione relativa al sub fattore a 48 UNI EN 101
251. o anno viene pubblicato in Nuova Zelanda un nuovo building code BIA 1992 che contiene requisiti specifici per la vita utile di varie parti di un edificio o di singoli prodotti da costruzione Nel paragrafo B2 Durabilit i requisiti vengono forniti nella seguente maniera B 2 3 Dal momento in cui viene rilasciato un certificato di conformit al codice gli elementi edilizi dovranno continuare a soddisfare le prestazioni di tale codice sotto normali condizioni manutentive per la minore tra la specificata vita utile dell edificio se ve n una oppure a Per la struttura inclusi elementi edilizi come pavimenti e muri che forniscono stabilit strutturale essendo la vita dell edificio non inferiore a 50 anni b Per parti il cui accesso difficoltoso e per zone nascoste dell involucro esterno e strutture collegate all edificio essendo la vita dell edificio non inferiore a 50 anni c Per altre zone dell involucro edilizio e delle strutture collegate per l involucro edilizio ed altri elementi edilizi caratterizzati da una moderata facilit di accesso ma difficili da sostituire 15 anni d Per rivestimenti elementi protettivi rinnovabili guarnizioni ed altri elementi edilizi per i quali possibile un rapido accesso 5 anni 17 BIA Building Industry Authority Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 23 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo in
252. o dei provini soggetti ad esposizione esterna con quello dei provini invecchiati artificialmente in condizioni controllate Le analisi sono state condotte dopo 0 75 150 e 350 cicli grazie a questo tipo di prova stato possibile osservare l evoluzione del degrado sulla superficie dell intonaco esterno al crescere del numero di cicli su provini rivestiti con resine vinilversatiche ad alta concentrazione di polveri In accordo con i risultati raccolti dalle osservazioni visive dopo 75 cicli cominciano a manifestarsi bolle e rigonfiamenti cfr figura 7 13 Fig 7 13 Confronto tra provini VH a 75 cicli e VH45 dopo 2 anni di esposizione giugno 1999 maggio 2001 comincia il fenomeno di blistering Dopo 150 cicli cfr figura 7 14 il fenomeno si traduce in distaccamenti e rotture della pittura che evidentemente in questa condizione perde la sua funzione di protezione e tenuta all acqua Fig 7 14 Confronto tra provini VH a 150 cicli e VH45 dopo 4 anni di esposizione giugno 1999 aprile 2003 sono visibili rotture e distaccamenti del rivestimento Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 85 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 7 8 Valutazione della vita utile Successivamente all attivit di re scaling fondamentale per creare una corrispondenza tra i cicli di invecchiamento accelerato e l esposizione in esterno
253. o della caduta termica all interno di un edificio attraverso la formula t t T t T e RC 7 1 e RC Si veda anche Sartoretti 1995 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 119 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Durante questo periodo sara cura del progettista verificare che la caduta termica non scenda sotto un valore limite che nella fattispecie potrebbe essere fissato nel valore di 17 C 9 9 24 Controllo dell isolamento termico L isolamento termico viene di fatto garantito attraverso il controllo della temperatura operante e della temperatura media radiante Per gli edifici residenziali una temperatura operante di 19 C si pu considerare un valore ottimale La temperatura media radiante che ne consegue risulter pertanto espressa dalla seguente formula mr op ai dove Tmr temperatura media radiante Top temperatura operante Tai temperatura dell aria interna Il modello di calcolo consente di calcolare la temperatura media radiante in un punto di un ambiente parallelepipeidale come T 7 27316 con Ts temperatura superficiale del componente edilizio esimo in gradi Kelvin fattore di forma relativo alla superficie i esima La relazione precedente adottando una ponderazione rispetto agli angoli solidi fattori di forma anzich rispetto alle super
254. o di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 54 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Cap 5 Cap 5 Il dibattito internazionale e I apertura verso nuovi metodi La comparsa ufficiale all interno della serie ISO del Metodo Fattoriale come strumento di passaggio dalla RSL alla ESL cre non poco fermento In realt gi da qualche anno si era aperto un dibattito a livello internazionale sulla possibilit di un effettivo utilizzo di metodi basati su fattori nella stima della vita utile di componenti edilizi in condizioni di progetto tali metodi infatti venivano gi utilizzati in ambito edilizio in realt quali quella tedesca e soprattutto giapponese Nella breve versione della Principal Guide pubblicata in Inglese AIJ 1993 veniva introdotto un metodo per passare dalla Standard Service Life equivalente alla RSL definita nella ISO alla ESL attraverso fattori molto simili a quelli gi visti Una serrata discussione del Metodo Fattoriale stata presentata nel 1997 da Bourke amp Davies 1997 con lo scopo di dare un contributo ai successivi sviluppi del metodo Nel sommario generale gli autori concludono cos Il sistema dovrebbe servire inizialmente come uno strumento per permettere confronti ed analisi oggettive piuttosto che come una predizione certa di vita utile Non si pu comunque nascondere che l effetto dell adozione di tale
255. o edilizio Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 101 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 La figura 8 12 riporta invece un estratto degli elaborati grafici contenenti il locale cucina ove sar posato il componente edilizio oggetto di studio Le informazioni che se ne possono ricavare di carattere distributivo funzionale e tecnologico potranno essere utili nella determinazione dei punteggi relativi ai rimanenti fattori del metodo SN ay CENTRALE IDRICA RISTORANTE E 270 SERVIZI hi IGIENICI SPP T MARC SENSOR A CUCINA Lp 10 La FRIGORIFERI gie mi DEPOSITO ALIM CLIMATIZZATO SPP LOC TEC AUTOCLAVE SPP z RAMPA 4 8 45 ms PIOVE 190 f SEN INTERCAPEDINE DI AREAZIONI PARCHEGGIO HOTEL Prati
256. o f t in un intervallo di tempo Ot Dal momento che ogni elemento finir comunque con guastarsi nel tempo l area sottesa alla funzione f t sar uguale all unit fig 2 2 e cio FO amp 1 Fig 2 2 Funzione densit di probabilit di guasto f t al termine del ciclo di vita La probabilit che l elemento tecnico si guasti in un qualunque istante inferiore o uguale a t data dalla funzione di distribuzione cumulativa che potremo indicare con F t Tale funzione data dalla seguente formula FO foe La fig 2 3 evidenzia come la probabilit di guasto dell elemento tecnico in un istante qualsiasi t del suo ciclo di vita sia rappresentata dall area sottesa alla funzione che dunque aumenta col passare del tempo Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 13 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 I parametri di valutazione della durabilita Cap 2 Fig 2 3 Funzione distribuzione cumulativa di probabilit di guasto F t all istante t 2 2 Affidabilit L affidabilita di un elemento tecnico o di un sistema di elementi la probabilit che il sistema o l elemento funzioni senza guastarsi ad un livello predisposto per un certo tempo t e in predeterminate condizioni ambientali ovvero la probabilit dell oggetto edilizio elemento tecnico subsistema tecnologico di mantenere sensibilmente invariata nel tempo la propria qualit secondo defin
257. ocessi Edilizi 117 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 La sottostante tabella 9 2 consente di correlare ai requisiti analizzati l elenco delle caratteristiche funzionali coinvolte CODICE REQUISITO CARATTERISTICHE FUNZIONALI Fl onimo lira Bi pope neamoue Conducibilita termica spessore interstiziale F2 Controllare la condensazione Conducibilit termica resistenza alla superficiale diffusione del vapore spessore F4 Controllare il regime dinamico delle Conducibilit termica calore specifico temperature in stagione fredda densit spessore F6 Isolare termicamente Conducibilit termica spessore Tab 9 2 Requisiti prestazionali e caratteristiche funzionali associate Chiaramente gli elementi funzionali caratterizzanti i pacchetti tecnologici andranno descritti pi nel dettaglio fornendo i valori relativi alle caratteristiche funzionali cfr tab 9 3 e 9 4 PARETE NORD STRATO W m C Y kg m c kJ kg C Intonaco interno 0 9 1800 0 84 Mattoni forati 0 35 800 0 92 Lana di vetro 0 036 20 0 84 Mattoni semipieni 0 44 900 0 92 Intonaco esterno 0 9 1800 0 84 Tab 9 3 Descrizione parete nord Intonaco interno Pignatta travetto Soletta in cls Massetto alleggerito Malta cementizia Piastrelle in ceramica Tab 9 4 Descrizione solaio pavimento Avvenuta la completa caratterizzazione e contestualizz
258. one di modelli comportamentali del tutto inconciliabili e Analisi funzionale BEST analisi volta ad individuare le funzioni analitiche soddisfatte dai differenti elementi funzionali costituenti l elemento tecnico attraverso una valutazione quantitativa delle caratteristiche funzionali Culmina nella determinazione di un modello funzionale insieme strutturato di luoghi funzionali sui quali si distribuiscono tutte le funzioni analitiche secondo cui le funzioni base caratteristiche del dato repertorio si sono articolate Il modello ottenuto riepiloga le pertinenti attribuzioni agli strati delle funzioni analitiche caratterizzanti tutti i modelli funzionali elementari propri della corrispondente soluzione tecnica e Analisi funzionale CSTB analisi volta ad individuare le fenomeniche di transfert degli agenti attraverso la soluzione tecnica Lo studio muove direttamente dalla caratterizzazione ambientale di cui al 10 1 5 e si sviluppa associando agli elementi funzionali determinate funzioni La successiva tabella 10 9 un estratto di un altro database realizzato all interno del CSTB al suo interno vi possiamo trovare tutte e sole le funzioni da tenere in considerazione nell applicare il metodo alla soluzione tecnica indagata Le differenti codifiche dipendono dal fatto che le funzioni sono suddivise in tre famiglie Talon et al 2004 e Funzioni utente Fu funzioni corrispondenti a requisiti essenziali per i quali il prodotto reali
259. onsente di svolgere considerazioni in merito alla pianificazione delle strategie manutentive nonch all allocazione dei costi di manutenzione degli elementi tecnici studiati Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 61 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 Cap 6 Progettazione e programmazione della manutenzione Abbiamo visto fin dal capitolo 1 come la valutazione di durabilita dei componenti edilizi non debba essere considerata un problema a se stante ma al contrario vada inquadrata in un ottica di ottimizzazione del rapporto costi benefici In questo senso indagare la qualit tecnologica utile ovvero lattitudine dell elemento tecnico a mantenere nel tempo adeguati livelli di prestazione tecnologiche iniziali caratterizzanti la qualit tecnologica al tempo zero si rivela un passaggio fondamentale per una corretta progettazione e programmazione della manutenzione edilizia In particolare solo la disponibilit di informazioni sulla durata e sulla probabilit di raggiungere il tempo di durata cio globalmente sulla durabilit consentir una progettazione coerente con gli obiettivi di costo globale prefigurati dall individuazione dell intervento La conoscenza e la successiva attribuzione di connotazioni durabilistiche ai prodotti edilizi costituisce pertanto uno dei momenti chiave per la definizione della qualit globale
260. orando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Fig 7 8 Provino VH 150 cicli Fig 7 9 Provino VL 150 cicli I risultati di quanto mostrato fino ad ora possono essere riassunti nella seguente tabella 7 10 Daniotti e Iacono 2005 MECCANISMI DI DEGRADO PITTURE ACRILICHE PITTURE VINILVERSATICHE AH CVP40 AL CVP60 VH CVP40 VL CVP60 Leggera presenza di Fessure Presenza di bolle Fitta rete di bolle localizzate lacerate microcavillature Tab 7 10 Rivestimenti protettivi utilizzati e meccanismi di degrado 7 6 2 Evoluzione del degrado Il continuo monitoraggio ha consentito di seguire da vicino anche le evoluzioni dei degradi dei provini nel tempo Indicazioni del genere sono risultate preziose per due ordini di motivi in primo luogo questo ha permesso di valutare la rapidit con la quale i rivestimenti protettivi si deteriorano fornendo indicazioni circa la loro sensibilit alle sollecitazioni indotte dal carico ambientale contestualmente il confronto tra provini esposti ad inclinazioni diverse ha reso possibile stimare l ordine di grandezza del fattore di conversione tra prove di invecchiamento naturali inclinazione a 90 e prove di invecchiamento semi accelerate inclinazione a 45 in grado di fornire in tempi pi rapidi dati sulla fine di vita utile L evoluzione dei fenomeni di degrado pu essere seguita attraverso le figure 7 11 e 7 12 si
261. oriale Cap 8 In questo caso figura 8 19 si supposto un comportamento simmetrico del componente edilizio Subfattore a Resistenza all attacco chimico Fig 8 19 Griglia di valutazione relativa al sub fattore a4 e Sub fattore as Resistenza alle macchie L ultimo sub fattore riguarda la resistenza alle macchie Classi di prestazione 5 sono individuate dalla UNI EN ISO 10545 14 La determinazione della resistenza alle macchie avviene mantenendo le soluzioni di prova e i materiali in contatto con la superficie di esercizio delle piastrelle per un opportuno periodo di tempo le superfici sono poi sottoposte a determinati metodi di pulizia ed infine ispezionate per individuare le modificazioni visibili La classificazione avviene secondo lo schema di figura 8 20 Tale procedura prevede per la rimozione delle macchie l uso di agenti pulenti deboli e panni umidi o spugne naturali non abrasive La griglia di valutazione esemplificativa figura 8 21 prevede come classe di riferimento la quarta C4 52 UNI EN ISO 10545 14 2000 Piastrelle di ceramica Determinazione della resistenza alle macchie Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 108 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Macchiatura Procedura di pulizia A Esame visivo Macchia non rimossa Procedura di pulizia B Esame visivo Macchia Diodi rimossa Macchia non rimossa
262. orm to demands x x X X X X Fc2 To be conform to standards X X X X X X Tab 10 17 Attribuzione delle funzioni ai requisiti essenziali Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 172 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 10 6 2 Determinazione dell importanza relativa di ogni requisito essenziale A questo punto necessario riempire una matrice di confronto a coppie al fine di stabilire una gerarchizzazione dei sei requisiti essenziali fig 10 18 in questo passaggio cos come in ogni situazione in cui tale matrice viene adottata i confronti tra i differenti requisiti rappresentano scelte progettuali ben precise dipendenti da considerazioni circa i punti gi illustrati in precedenza 8 2 6 Tale passaggio stato pensato per conferire maggiore dignit a scenari altrimenti trascurabili Una classificazione assoluta che chiaramente vedrebbe prevalere i requisiti R1 e R2 farebbe s che vengano selezionati per maggiore gravit principalmente scenari associati a problemi strutturali bisogna invece pensare che nella maggioranza dei casi la manutenzione di tipo ordinario e comporta interventi su elementi esterni e non strutturali per ripristinare situazioni di non funzionamento dovute ad infiltrazioni o a problemi termo acustici In considerazione di ci amplificare l importanza di taluni requisiti consentir al progettista di programmare la
263. orme armonizzate hEN in questi mandati prevista la valutazione della durabilit dei prodotti per la costruzione relativamente alle caratteristiche prestazionali dei prodotti che contribuiscono al soddisfacimento dei requisiti essenziali per le opere Viene inoltre fatto carico ai comitati tecnici cui partecipano gli stati membri di elaborare Documenti Interpretativi Il principale obiettivo di tali documenti quello di stabilire un legame tra i requisiti essenziali ed i mandati che la Commissione assegna da un lato agli enti normatori europei per stabilire standard armonizzati hEN e dall altro all EOTA per stabilire delle linee guida per i benestare tecnici europei In particolare art 12 par 2 i Documenti Interpretativi a Precisano i requisiti essenziali previsti all articolo 3 e definiti nell allegato I armonizzando la terminologia ed i concetti tecnici di base e indicando le categorie o i livelli per ciascun requisito laddove ci sia necessario e lo sviluppo delle conoscenze scientifiche e tecniche lo consenta b Indicano metodi di correlazione tra detti livelli o categorie di requisiti e le specificazioni tecniche di cui all articolo 4 metodi di calcolo e di determinazione norme tecniche di concezione delle opere ecc c Costituiscono riferimento per la definizione di norme armonizzate e di orientamenti per il benestare tecnico europeo nonch per l accettazione di specificazioni tecniche nazionali ai
264. ortanti PMedium Punteggio attribuito alle funzioni mediamente importanti Phigh Punteggio attribuito alle funzioni pi importanti FLow Numero di funzioni analitiche appartenenti alla macroclasse Low importance FMedium Numero di funzioni analitiche appartenenti alla macroclasse Medium importance Fuigh Numero di funzioni analitiche appartenenti alla macroclasse High importance Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 176 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Un esempio consentir di comprendere meglio quanto esposto Attraverso la tabella 10 23 stato attribuito un grado di importanza alle diverse funzioni da comparare sfruttando l adozione di tre macroclassi L elemento funzionale indagato in questo caso il film protettivo IMPORTANCE LOW MEDIUM HIGH x Ful Fu2 X Fu3 X Fu4 Fu5 Fu6 Fu7 Ftl Ft2 X Ft3 X Ft4 Ft5 X Ft6 X Ft7 X Ft8 Ft9 Ft10 Ftll Ftl2 Ftl3 Ft25 X Ft31 X Fel X Fc2 X x P lt Palaia FUNCTIONS Pasi Pasi Pasi las Tab 10 23 Attribuzione dell ordine d importanza per macroclassi film protettivo Cos facendo i 276 confronti necessari per applicare la matrice di confronto al requisito essenziale R3 verrebbero eliminati il risultato sarebbe pi semplicemente il seguente s Pro Pian 1 6 1 5 Prrediun F uean 1 Frow 6 1 6 11 Prin Fuga 1 2 F row
265. ple contact 2b 3 Internal brick b Internal mortar Surface Simple contact 2b 4 Internal brick b Insulation Surface Simple contact 3 4 Internal mortar Insulation Surface Glued 4 5 Insulation Adhesive Surface Glued 5 6a Adhesive External brick a Surface Glued 5 6b Adhesive External brick b Surface Glued 5 7 Adhesive External mortar Surface Glued 6a 7 External brick a External mortar Surface Glued 6a 8 External brick a External coat Surface Glued 6b 7 External brick b External mortar Surface Glued 6b 8 External brick b External coat Surface Glued 7 8 External mortar External coat Surface Glued 8 9 External coat Protective film Surface Glued Tab 10 5 Caratterizzazione delle interfacce 10 1 4 Rappresentazione strutturale La rappresentazione strutturale del pacchetto tecnologico riassume tutti i risultati ottenuti in precedenza e che serviranno per i punti successivi analisi funzionale e processuale Tale rappresentazione volta ad identificare tutti gli elementi funzionali coinvolti nel pacchetto evidenziando anche quelli cui spettano unicamente funzioni di solidarizzazione Nella figura 10 6 viene anche definita attraverso opportune scelte cromatiche la somiglianza merceologica tra i vari prodotti questo consente di individuare a prima vista le tipologie di solidarizzazione simili all interno della stessa soluzione tecnica caratterizzate da uno stesso abbinamento cromatico
266. proche relazioni e mediante il modello oggettuale la struttura fisica della soluzione stessa cio i vari strati o elementi funzionali componenti la loro posizione e le loro reciproche relazioni Le propriet caratteristiche identificate per tipo e per intensit possedute al tempo zero dai prodotti che costituiscono gli elementi funzionali di una soluzione tecnica progettata o gia realizzata sono individuabili attraverso la lettura del modello oggettuale della stessa Il metodo per la valutazione della propensione alla affidabilit consiste nell applicazione al modello funzionale e al modello oggettuale delle soluzioni tecniche appartenenti a una data classe di elementi tecnici di specifici criteri di giudizio secondo le quattro chiavi di lettura proposte I singoli valori quantitativi che emergono da tali applicazioni costituiscono altrettanti indicatori significativi per l espressione della propensione all affidabilit Questa viene espressa attraverso l attribuzione di valori adimensionali secondo una scala da 0 a 1 o in termini percentuali da 0 a 100 In detta scala adimensionale di valori numerici assunta per esprimere il punteggio 1 o 100 indica il massimo grado di propensione all affidabilit e 0 il grado minimo Al punteggio O e 1 o 100 corrispondono il valore minimo e il massimo ideale con rapporto diretto o indiretto secondo quanto stabilito dai criteri di valutazione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Proces
267. progettuali quando ancora non stata individuata la soluzione tecnica ufficiale da un repertorio pi o meno vasto di soluzioni costruttive Infine attraverso strumenti come il FMEA e pi in generale il FMECA si indagher la possibilit di sviluppare vere e proprie gerarchie dei guasti sia in termini di gravit del guasto che in termini di probabilit di accadimento Ci peraltro getter le basi per poter correttamente rispondere al secondo quesito che prevede l adozione della strategia manutentiva pi adeguata La scelta come abbiamo visto oltre che a dipendere dal momento dell attuazione dell intervento andr compiuta avendo ben chiare le conseguenze dei possibili e plausibili guasti 38 FMECA Failure Modes Effects and Criticality Analysis Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 73 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Contributi all attivita di ricerca in ambito ISO 2 PARTE Contributi all attivit di ricerca in ambito ISO Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 74 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Cap 7 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL 7 1 Da dove nata la necessit di avviare il programma sperimentale L esigenza di impostare e condurre un programma sperimentale per la determinazione della RSL nata come appendice naturale a
268. rappresenta un grosso limite dal momento che riflette ci che spesso accade durante le prime fasi del processo decisionale quando ancora il progettista non ha definito la soluzione costruttiva ufficiale potendo scegliere tra pi possibilit in prima approssimazione tutte ugualmente valide 9 5 1 Definizione di un repertorio di elementi tecnici omogenei Ripercorriamo allora la stessa situazione che si potrebbe presentare al progettista nella pratica quotidiana poniamo l esempio di dover realizzare un intervento di edilizia residenziale e di poter scegliere tra due soluzioni costruttive altrettanto valide e di uso comune sul nostro territorio nazionale Le tipologie costruttive prevedono una muratura faccia a vista con blocchi porizzati di supporto ed isolante interposto in seguito denominata chiusura faccia a vista ed una parete pluristrato a cassetta sempre con isolante interposto e finitura continua su entrambi i lati in seguito denominata chiusura pluristrato Le tabelle 9 6 e 9 7 danno una sintetica descrizione delle due soluzioni tecniche ELEMENTO FUNZIONALE SPESSORE cm Intonaco civile interno 2 Blocchi porizzati tipo poroton 25 Pannelli in polistirene espanso estruso 6 Mattoni pieni tipo paramano 12 Tab 9 6 Chiusura faccia a vista ELEMENTO FUNZIONALE SPESSORE cm Intonaco civile interno 1 5 Mattoni forati 8 Pannelli resinati in lana di vetro 4 Mattoni semipieni 12 Intonaco civile est
269. rca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti bibliografici Riferimenti bibliografici AA VV acura di Maggi P N 2000 La qualita tecnologica dei componenti edilizi La durabilita Epitesto Milano AA VV acura di Maggi P N 2001 La qualita tecnologica dei componenti edilizi La valutazione della durabilit Risultati della prima fase sperimentale Epitesto Milano AA VV 2003 L importanza dell isolamento degli edifici per l ambiente Uno studio EURIMA nei Paesi europei Neo Eubios n 8 ottobre 2003 Aarseth L I and Hovde P J 1999 A stochastic approach to the factor method for estimating service life 8 DBMC Vancouver Canada Aikivuori A M 1999 Critical loss of performance What fails before durability 8 DBMC Vancouver Canada Bazzi C 2004 La valutazione sperimentale della durabilita dei componenti edilizi degree thesis Polytechnic of Milan BEST Department Bourke K and Davies H 1997 Factors affecting service life predictions of buildings a discussion paper Laboratory Report Building Research Establishment Garston Watford UK Bourke K and Davies H 1999 Estimating service lives using the factor method for use in whole life costing gih DBMC Vancouver Canada Brand S 1994 How buildings learn What happens after they are built Viking UK Breitenb chner R Gehlen C Schiessl P Van den Hoonard J Siemes T 1999 Service life design of
270. re l impatto ambientale causato dagli edifici ha assunto nel tempo sempre maggior rilevanza e Problemi economici come gi detto in precedenza il valore economico delle opere costruite siano essi edifici di qualunque tipo o anche opere infrastrutturali assume sempre maggiore rilevanza nella coscienza dell utente committente pubblica amministrazione societ o privati Le condizioni dell opera durante l intero arco della sua vita i costi annuali di gestione e manutenzione e quindi l intero costo del ciclo di vita risultano di fondamentale importanza per l economia di un Paese o per il mantenimento della competitivit all interno di un determinato settore L importanza dei suddetti aspetti si nel tempo tradotta in una serie di attivit ed iniziative a livello sia nazionale che internazionale Alcune di queste verranno brevemente menzionate nelle pagine successive 3 1 L attivit internazionale dalla Direttiva 89 106 EEC allo standard ISO 15686 1988 Construction Product Directive 89 106 EEC EU 1988 La nostra analisi del quadro normativo internazionale pu essere senz altro fatta partire dal 1988 hanno di adozione da parte della Unione Europea della Direttiva Prodotti da Costruzione EU 1988 Il documento si applica ai materiali da costruzione e riguarda la loro libera circolazione immissione sul mercato o utilizzazione all interno dei Paesi membri Punto focale della Direttiva l introduzio
271. re a ridurre la complessit relazionale attraverso l adozione di soli giunti orizzontali tra i blocchi porizzati adottandone di maschiati ad incastro 9 7 3 Stima della propensione all affidabilit inerente La stima della propensione dell affidabilit inerente mette in luce la presenza di potenziali variazioni dimensionali che potrebbero comportare rischi di precoce perdita di integrit funzionale dell elemento stesso La presenza di ginnastiche dimensionali non uniformi dovute a differenti momenti di inerzia moduli elastici e coefficienti di dilatazione unitamente a particolari tipologie di solidarizzazione degli elementi costituenti la soluzione tecnica impongono di analizzare due criteri di questo aspetto e Al Criterio dell affidabilit inerente termica e Al Criterio dell affidabilit inerente umida Come per gli aspetti precedenti i risultati vengono esposti di seguito fig 9 34 Anche in questo caso come in quello precedente la soluzione tecnica pi affidabile va ricercata tra quelle con valori pi bassi dei sei indici considerati Stima del rischio di potenziali guasti connessi con fenomeni inerenti ltz Ity lux luz Chiusura faccia a vista E Chiusura pluristrato Fig 9 34 Stima del rischio di potenziali guasti connessi con fenomeni inerenti Il maggiore rischio correlato all insorgenza di ginnastiche dimensionali evidente nella chiusura pluristrato L adozione di rivestimenti plastici
272. redire la vita utile di sistemi di rivestimento esposti in ben definiti ambienti d uso 1995 CSA 478 95 Il 1995 vede la pubblicazione della normativa canadese CS 478 95 ad opera del CSA In tale standard si ritrova la descrizione generale dei metodi di predizione di vita utile I metodi alternativi sono descritti nella seguente maniera 7 Predicted service life di componenti e sistemi 7 1 Generale E noto che la predicted service life di ogni componente edilizio sia riparato che nuovo approssimativamente basata sulle condizioni ambientali assunte e sulle procedure di installazione uso e manutenzione 7 2 Metodi di predizione della vita utile 7 2 1 La predicted service life di componenti o sistemi potrebbe essere stimata da uno pi dei seguenti metodi a Dimostrata efficacia in accordo col paragrafo 7 3 b Modellazione dei processi di degrado in accordo col paragrafo 7 4 c Testing in accordo col paragrafo 7 5 7 2 2 Tutti i metodi usati per determinare la predicted service life dovrebbero essere basati sulla chiara comprensione ed applicazione dei principi di scienza delle costruzioni in accordo col paragrafo 7 6 19 CSA S478 1995 Guideline on durability in buildings Canadian Standard Authority Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 26 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 7 2 3 Per la predizione di vita utile di un compone
273. redittiva di soglia e pu distinguersi in manutenzione preventiva di soglia ad et costante e manutenzione preventiva di soglia ad intervalli costanti e Manutenzione sotto condizione manutenzione eseguita prima della perdita della funzionalit subordinata al raggiungimento di un valore limite predeterminato La strategia sotto condizione preventiva e la condizione per l attivazione dell intervento manutentivo data dagli esiti delle ispezioni condotte sull elemento nei confronti delle indicazioni fornite dalla scheda diagnostica e Manutenzione di opportunit manutenzione condotta su pi componenti in corrispondenza di una opportunit di intervento a seguito dell attivazione di un altro intervento primario programmato o determinato da emergenza tale da realizzare sincronie e sinergie nell impiego di risorse tecniche organizzative ed economiche La figura 6 4 fornisce un quadro generale delle principali categorie e forme di manutenzione Va notato come la manutenzione di opportunit possa trovare spazio sia come strategia di tipo preventivo che correttivo MANUTENZIONE Dopo la rilevazione dell avaria Prima della rilevazione dell avaria Fig 6 4 Classificazione delle principali forme di manutenzione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 70 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 6 4 1 Criteri
274. ri pi o meno vantaggiosi dal punto di vista economico prestazionale Conscio di tutto ci il legislatore all articolo 16 comma 5 della Legge Quadro in materia di Lavori Pubblici L 109 94 e s m i prevedeva gi dieci anni fa che fin dalla fase di progettazione venisse redatto il cosiddetto piano di manutenzione inteso come una serie strutturata di impegni che comprendono le attivit le procedure le risorse e il tempo i 3 6 necessario per eseguire la manutenzione UNI EN 13306 2003 Manutenzione Terminologia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 9 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 2 OPPORTUNIT D norm a 1 COSTI DECISION CHELICONDIZIONANO costi futuri 3 DISTRIBUZIONE DELLE SPESE REALI t E ti amp gt w Dci 9 re 2 a e lt 3 A i e a c G A 5 x i t 4 CONCEZIONE IMPOSTAZIONE PROGETTAZIONE PRELIMI DI MASSIMA DEFINITIVA E DI Saip nica NARE DEL DEL DETTAGLIO x si Dabs PROGETTO PROGETTO ESECUTIVO COSTRUZIONE GESTIONE FASI DEL PROCESSO DI PROGETTAZIONE ESECUZIONE GESTIONE Fig 1 7 Il rapporto costi decisioni nelle diverse fasi processuali Ecco allora che appare finalmente evidente l importanza della durabilit quale capacit di un edificio o delle sue parti di fornire le funzioni richieste durante un determ
275. rice di confronto a coppie vedi figura 8 8 al fine di comparare l importanza di ciascun sub fattore rispetto a tutti gli altri a sub fattore valore associato al sub fattore Fig 8 8 Matrice di confronto a coppie ae Regolamento di Attuazione della Legge Quadro in materia di Lavori Pubblici L 109 94 e s m i Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 98 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 Per meglio chiarire le modalit di compilazione della matrice vengono esplicitati tutti possibili casi che potr trovarsi ad affrontare il progettista e Parit di un sub fattore rispetto all altro nella matrice andranno inseriti entrambi i codici di riferimento dei sub fattori accompagnati da un apice che ne indica il punteggio 1 e Prevalenza di un sub fattore rispetto all altro nella matrice andr inserito il codice di riferimento del sub fattore che prevale nel confronto accompagnato da un apice che ne indica il punteggio 1 e Forte prevalenza di un sub fattore rispetto all altro nella matrice andr inserito il codice di riferimento del sub fattore che prevale nel confronto accompagnato da un apice che ne indica il punteggio 2 Ricapitolando un confronto tra due sub fattori an e am pu dare luogo a cinque possibili risultati 2 a Forte prevalenza di an SU am e a Prevalenza di an SU am anlam Equivalenza tra an
276. rocedendo in maniera analoga si addiverra allo stesso tipo di classificazione per i rimanenti strati 10 7 IG Il secondo indice di gravit o indice manutentivo Il secondo importante aspetto che abbiamo ritenuto importante tenere in considerazione per poter utilizzare FMEA come strumento di ausilio nella programmazione della manutenzione la valutazione della complessit degli interventi manutentivi Tali operazioni si rendono necessarie qualora vada ripristinato il corretto funzionamento di un elemento funzionale che a valle di una catena di degradi risulta non pi adeguato a svolgere i compiti per i quali stato progettato e realizzato AI fine di valutare questo secondo indice IG i passaggi da compiere sono i seguenti 1 Correlare ogni scenario con un intervento manutentivo complesso 2 Suddividere ogni intervento manutentivo complesso in pi interventi semplici 3 Valutare la complessit dei singoli interventi 4 Ricavare il secondo indice di gravit per ogni intervento manutentivo complesso La procedura proposta non entra volutamente nel merito di come determinare tale indice fornendo piuttosto delle linee guida e delle indicazioni utili per ulteriori approfondimenti consci del fatto che siffatta analisi andrebbe svolta pi approfonditamente con ragionamenti strumenti e tempi che non possono esaurirsi nel corso di questo lavoro Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 180 Dottorando di Ricerca
277. rogettista di stimare la maggiore o minore gravit di determinati scenari affiancate ad indicazioni temporali in merito alle frequenze di suddette fenomeniche renderebbero pi agevole le scelte delle strategie manutentive pi idonee Le seguenti pagine illustreranno una metodologia proposta per valutare uno dei due aspetti legati alla criticit degli scenari di degrado ossia la valutazione della loro gravit Avendo ben presenti le finalit di quest analisi compiere una selezione degli scenari di degrado pi critici al fine di sviluppare corrette strategie manutentive abbiamo reputato utile valutare la gravit di siffatti scenari attraverso l adozione di due indici a IG Indice funzionale al fine di correlare lo scenario di degrado con l importanza della funzione non pi garantita al termine della catena di eventi che porta al non funzionamento dell elemento funzionale o dell intera soluzione tecnica b IG Indice manutentivo al fine di correlare lo scenario di degrado con la complessit dell intervento manutentivo richiesto per ripristinare il corretto funzionamento della parte interessata dal degrado 10 6 IG Il primo indice di gravit o indice funzionale Il primo parametro che chiameremo sinteticamente IG indice di gravit n 1 o indice funzionale consente di attribuire un valore pi o meno elevato agli scenari evidenziati dallo FMEA in base alle funzioni compromesse a seguito di un processo di
278. rotettivo un confronto tra le funzioni Ful To be tight to liquid ed Fu8 To adsorb solar radiation si risolverebbe chiaramente a favore della prima funzione mentre nel caso dell elemento funzionale muratura esterna la gerarchia d importanza sarebbe completamente ribaltata Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 175 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 1 Ft5 Fis Ft5Fc2 E E i H Fig 10 22 Esempio di matrice di confronto a coppie per il requisito R2 Dal momento che il numero di funzioni associate ad un requisito essenziale potrebbe essere particolarmente elevato nel caso del requisito R3 le funzioni associate sono 24 per un totale di ben 276 confronti si pu pensare di adottare un approccio leggermente differente attraverso la definizione di tre macroclassi in cui far confluire funzioni poco importanti mediamente importanti o il cui soddisfacimento e da noi ritenuto fondamentale Qualora si procedesse in questa direzione i punteggi ottenuti sarebbero esclusivamente dipendenti dal numero delle funzioni appartenenti alle tre classi d importanza Ci peraltro consentirebbe di bypassare l onerosa compilazione delle matrici adottando il pi semplice algoritmo di seguito riportato e P F l Low Low Medium vata g 1 Pisi Pen Fogn 1 2 Fio Fiesta Dove PLow Punteggio attribuito alle funzioni meno imp
279. scenari 169 10 6 IG Il primo indice di gravit o indice funzionale 170 10 7 IG Il secondo indice di gravit o indice manutentivo 180 10 8 Sviluppi futuri della ricerca 183 Conclusioni generali 186 Riferimenti bibliografici 188 Riferimenti normativi 194 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi I Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Prefazione Struttura e scopo della tesi Prefazione Struttura e scopo della tesi Il presente lavoro stato pensato in tre parti nell intento di accompagnare il lettore in modo graduale e razionale nella disamina di un aspetto edilizio tanto vasto quanto intrigante Scopo della parte 1 del volume che raccoglie i primi sei capitoli quello di fornire un inquadramento generale delle problematiche legate all aspetto durabilistico nella speranza di rendere manifesta l importanza della durabilit non tanto come fenomeno a se stante quanto all interno di un discorso pi complesso ed articolato che muove da concetti fondamentali quali l ottimizzazione dei costi e il risparmio energetico per culminare a valle con indicazioni preziose nella fase di programmazione gestionale dell opera E infatti preoccupazione di chi scrive fornire tutti quegli elementi che solo se pienamente recepiti svilupperanno una sensibilit tale da non far trascurare un problema ancora poco affrontato nella realt quotidiana Le parti 2 e 3 mirano a mettere in l
280. si Edilizi 46 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 In realt 1 valori limite ideali non vengono raggiunti ma si introducono due valori limite uno inferiore Amin ed uno superiore Ajax Entrambi i valori si scosteranno dai valori limite della scala di valutazione di una quantit tale che in scala 0 1 Ann FO lt A lt 1 6 A L applicazione dei singoli criteri di giudizio appartenenti a una data classe porta alla formulazione di un indice adimensionale I L indicatore globale I per la j esima classe di criteri di giudizio costituito dalla media di tutti i singoli indici I della classe dove n il numero dei criteri di giudizio della classe J I n Il valore della propensione all affidabilit elementare calcolato come funzione di tutti gli indicatori I emersi per ogni classe di criteri di giudizio Ag Ii b In Il valore della propensione all affidabilit globale calcolato come media di tutti i valori di propensione alle affidabilit elementari A A A A sg v I criteri di giudizio che sono qui proposti per la valutazione della propensione all affidabilit possono essere utilizzati anche come riferimento nella ricerca e nella diagnosi delle cause di guasto precoce dei componenti edilizi Valutazione della propensione all affidabilit funzionale La valutazione della propensione all affidabilit
281. sistema dovrebbe essere di ottimizzare la selezione di componenti facendo in modo che interventi manutentivi su larga scala costosi e distruttivi non si rendano necessari Ugualmente dovrebbero essere evitate specificazioni eccessivamente durevoli per edifici caratterizzati da una vita utile breve Andrebbe anche evidenziata la facilit con cui la durabilit potrebbe essere migliorata sulla carta raggiungendo le massime prestazioni col minimo costo I molti benefici conseguibili da analisi dei costi di gestione potrebbero essere finalmente raggiunti dal momento che verrebbe risolto il problema critico di quanto a lungo dovrebbero durare i componenti Tutto ci potrebbe inoltre contribuire a ridurre i costi totali di costruzione e migliorare la competitivit dell industria Lounis et al 1998 in un loro lavoro sulla possibilit di standardizzazione della predizione di vita utile di membrane impermeabilizzanti pongono l attenzione su metodologie quantitative che usino modelli stocastici delle prestazioni delle membrane attraverso l uso di catene di Markov In ogni caso nell articolo sono presenti anche degli sforzi per stabilire metodi di predizione di vita utile alternativi che potrebbero essere applicati alle membrane stesse In riferimento al Metodo Fattoriale essi affermano Nonostante la sua praticabilit questo approccio presenta molti inconvenienti tra i quali e Non basato sulle prestazioni cos co
282. sistemi edilizi Nello standard trovano inoltre spazio ulteriori affermazioni riguardo la predizione della durabilit 4 Predizioni di durabilit Un progettista deve poter disporre di informazioni sulla durabilit per poter soddisfare requisiti del committente e sviluppare una razionale politica della durabilit dell intera opera E importante notare le seguenti cose a La predizione di durabilit soggetta a molte variabili e non pu essere una scienza esatta Ogni nuovo edificio un progetto a se stante soggetto a specifiche condizioni di uso e localizzato in mo specifico sito Dal momento che tali condizioni non sono le stesse di tutti gli edifici precedentemente costruiti la vita predetta per l edificio e le sue parti pu solo essere data da una stima b Test d invecchiamento accelerato sui componenti di per s possono raramente essere utilizzati per dare un accurata base di predizione di vita utile Prove a breve termine inoltre non sono generalmente utilizzabili per grandi insiemi di componenti c Certificati di prove rilevanti non sono sempre disponibili dai produttori e potrebbero essere stati ottenuti da prove su progetti specifici x cK ok 9 Predicted service life 9 1 Metodi di stima La predicted service life di un edificio dovrebbe essere stimata in uno o piu dei seguenti modi e Stima ottenuta dal confronto con precedenti esperienze con la stessa costruzione o con costruzioni simili
283. sitivit Variazione di Intonaco interno Forati Lana di vetro Semipieni Intonaco esterno Fig 9 17 Chiusura pluristrato analisi di sensitivit Ricapitoliamo dunque le informazioni che fino ad ora il metodo ci ha fornito innanzitutto ci troviamo di fronte a due chiusure caratterizzate da una diversa propensione alla durata dal momento che solo una delle due raggiunge il limite prestazionale individuato in un rapporto Mo 4 03 La condizione delle due differisce per due ordini di motivi il primo riguarda la qualit caratteristica soddisfacimento di prestazioni al tempo zero e dipende esclusivamente dalla termotrasmittanza della parete Il secondo riguarda la qualit utile soddisfacimento di prestazioni nel tempo e riguarda il gradiente col quale il requisito ambientale individuato nella temperatura superficiale interna dell ambiente considerato viene influenzato da variazioni delle caratteristiche funzionali indagate nella fattispecie la conducibilit Successive analisi condotte sul carico termico dell isolante e sulla sensibilit della chiusura a variazioni di conducibilit mostrano tuttavia che il comportamento dei due oggetti edilizi molto simile Ci che a prima vista sembrerebbe una contraddizione in realt appare pi intuitivo se si pensa alla relazione che lega la temperatura superficiale interna alla trasmittanza 8 T SLAT 7 K a L In un piano Kr la 2 rapprese
284. so di guasto mantiene un valore sostanzialmente costante nel tempo 3 Fase di usura accelerata nella quale oltre ai perduranti guasti casuali si registrano guasti da usura legati all inevitabile invecchiamento del componente edilizio la cui durata di vita viene a volte prevista gi in sede di progetto RODAGGIO VITA UTILE Fig 2 5 Tasso di guasto caratteristico di elementi tecnici non bistabili Per concludere la figura 2 6 mostra sinotticamente la collocazione dei parametri di valutazione della durabilit all interno della qualit tecnologica QUALITA TECNOLOGICA Caratteristica Manutentiva Qe Qm Durabilita Affidabilita Tasso di guasto Fig 2 6 I parametri di valutazione della durabilita Operativa Qo Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 16 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazionale Cap 3 Cap 3 Il quadro normativo internazionale Negli ultimi anni c stata un attenzione sempre crescente al bisogno di determinare durabilit e Vita utile di materiali componenti impianti strutture nonch di edifici nella loro totalit Questo in seguito a due motivi fondamentali e Problemi ambientali la scarsit di materiali e risorse energetiche hanno spinto il settore delle costruzioni ad affrontare tali tematiche dal momento che quest ultimo si presenta come uno dei principali consumatori di risorse Inolt
285. soggetti i diversi luoghi funzionali Partendo dalle soluzioni costruttive gi analizzate le figure 9 29 e 9 30 mostrano i modelli funzionali complessivi che costituiscono il punto di partenza per il calcolo dei nove criteri di giudizio suddivisi per tre aspetti principali e A Semplicit del modello espressa in termini di o Luoghi funzionali o Funzioni analitiche o Distribuzione delle funzioni e B Affaticamento del modello espresso in termini di o Carico funzionale o Variabilit del carico funzionale o Carico critico o Equilibrio del carico critico e C Distribuzione funzionale del modello espressa in termini di o Connotazione in serie delle funzioni analitiche o Connotazione in parallelo delle funzioni analitiche 65 Per maggiori chiarimenti relativamente alla determinazione dei quattro aspetti dell affidabilit vedere M G Rejna Valutazione della qualit tecnologica utile dei prodotti complessi per l edilizia Quaderno n 4 del DISET Politecnico di Milano Ed Esculapio Bologna 1995 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 140 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 LUOGHI FUNZIONALI 1 2 3 4 FI fg 1 fg 1 fg 1 F F2 ff 2 fc 2 fc 2 ca F3 fc 3 fd 3 fc 3 Z F4 fe 4 fd 4 fc 4 Q F5 fm 5 fo 5 fm 5 fp 5 S F6 fc 6 fc 6 F7 fr 7 F8 fu 8 ft 8 Tab 9
286. spetti Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 147 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 9 9 Complementarieta ed interrelazioni tra i due metodi Il quadro che si va delineando dai ragionamenti condotti nel corso del presente capitolo appare come complesso e variegato si cercato di mettere in luce attraverso una serie di esempi mirati come anche in assenza di valori numerici ben precisi sia possibile trarre considerazioni di natura durabilistica dal confronto di pi elementi tecnici in un ottica di propensione della durabilit finalizzata ad un ottimizzazione della scelta progettuale nel primo caso attraverso il metodo dei limiti prestazionali si indaga la possibilit di raggiungere il limite prestazionale in tempi pi o meno rapidi mentre nel secondo caso con il metodo di stima della propensione all affidabilit si stima la probabilit che la vita utile qualunque essa sia della soluzione tecnica venga meno precocemente a causa di errori di natura progettuale e o esecutiva I due metodi peraltro non andranno considerati a se stanti ma applicati in un ottica di complementariet tesa a colmare l uno le lacune dell altro voler adottare PLM per comparare diversi elementi tecnici pu rivelarsi difatti molto pericoloso in assenza di un ampio quadro informativo In questi termini il diagramma di flusso di fig
287. sso ancora oggi vengono disconosciute o peggio ancora scientemente trascurate La prima riflessione da cui pu essere opportuno partire relativa al concetto di qualit quanto mai imperante al giorno d oggi ma che rischia di stravolgere fagocitandole le caratteristiche pi veraci dell ingegneria intesa come studio e realizzazione delle tecniche con cui si applicano le enunciazioni teoriche e le norme di funzionamento di una disciplina scienza o fenomeno sociale allo scopo di evitarne uno sviluppo casuale e frammentario Non ha senso difatti parlare di qualit senza prima chiarire un punto fondamentale ovvero che la Qualit non esiste O meglio non esiste la qualit tout court intesa come qualit totale di un bene edilizio 1 1 La qualita come ottimizzazione del rapporto costi benefici In sintesi bene dunque evidenziare come la qualit non sia un valore assoluto ma che al contrario dev essere di volta in volta ben ponderato Nel campo edilizio in particolare la qualit andr sempre commisurata alla destinazione d uso alla contestualizzazione dell opera al budget a disposizione del committente e cos via E del resto intuitivo per chiunque che ad esempio la progettazione di uno stand fieristico rispetto a quella di un edificio residenziale non potr prescindere dal carattere temporaneo del primo intervento che proprio per questo dovr confrontarsi con esigenze prestazionali ben di
288. st comprendenti tutti gli effetti richiesti al componente edilizio in opera nell edificio ad esempio seguendo la metodologia di predizione di vita utile ISO 1999 L accuratezza della vita utile stimata soffre di questo fatto quindi bisogna chiedersi se valga davvero la pena di fare o meno delle stime Se l obiettivo quello di trovare un valore preciso appare evidente che l obiettivo non raggiunto ma se l obiettivo quello di migliorare la situazione generale nella pianificazione di vita utile allora la risposta s Il Metodo Fattoriale pensato come uno strumento per migliorare la stima della vita utile risultato da questo studio tuttavia che tale metodo non la migliora Questo opinione giustifica dai seguenti punti e Incertezza legata alla RSL e ai valori dei fattori la formula fattoriale 1 costituita a secondo membro da valori di riferimento RSL e fattori correttivi da A a G Se il valore di riferimento non pu essere accuratamente determinato non appropriato correggere tale valore con una serie di fattori incerti Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 56 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il dibattito internazionale e l apertura verso nuovi metodi Cap 5 e Incertezza sull effetto della combinazione dei fattori il metodo non contempla l idea che sia necessaria una conoscenza di cause ed effetti per stimare la vita utile La stima sar basata su acca
289. struttive o semplicemente visive devono essere eseguite con intervalli ravvicinati al fine di identificare velocemente la comparsa dei meccanismi di degrado previsti L esposizione deve proseguire sino al raggiungimento dei limiti prestazionali stimati corrispondenti alla fine della vita utile dell elemento tecnico Comparazione dei tipi di degrado devono essere confrontati 1 degradi come tipo ed intensit ottenuti nelle prove di invecchiamento accelerato in laboratorio e quelli ottenuti nelle esposizioni naturali in esterno Se il tipo di degrado ottenuto risulta diverso da quello ottenuto in esterno i cicli relativi ai programmi di invecchiamento accelerato devono essere modificati dopo aver rianalizzato quanto previsto in precedenza 4 1 5 Analisi ed interpretazione dei risultati Sulla base dei risultati circa il decadimento delle caratteristiche funzionali e delle prestazioni ottenute nei vari programmi di esposizione all invecchiamento accelerato in laboratorio e naturale in esterno devono essere sviluppati metodi di calcolo relativi al comportamento nel tempo dell elemento tecnico nei termini di previsione di vita utile o di distribuzione statistica valore medio e varianza di vita utile con la seguente procedura Dai risultati misurati circa l andamento nel tempo delle caratteristiche funzionali e delle prestazioni durante le prove vengono definite le funzioni di decadimento nel tempo delle prestazioni P t per le specifiche co
290. suo intero ciclo di vita Comprendono o Costi di esercizio o di funzionamento o Costi di manutenzione e Costi finali che comprendono tutti i costi che possono insorgere al termine della vita economica utile dell edificio in relazione alle possibili strategie immobiliari che si intendono perseguire Tra questi ultimi troviamo o Costi di ristrutturazione globale o recupero o Costi di dismissione smontaggio e o demolizione o Costi di vendita Il quadro complessivo dei costi individuati che nel loro insieme vanno a costituire il costo globale pu essere rappresentato in un grafico che ne restituisca in forma orientativa e schematica i reciproci pesi e la loro distribuzione nel tempo fig 1 1 3 UNI EN 13306 2003 Manutenzione Terminologia Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 4 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Introduzione Perch parlare di durabilita Cap 1 VITA ECONOMICA UTILE ST VITA FUNZIONALE UTILE a COSTI DI MANUTENZIONE COSTI DI ESERCIZIO TEMPI PROGETTAZIONE COSTRUZIONE RODAGGIO PERIODO A USURA A USURA ACCELERATA PERIODO INIZIALI S COSTANTE RIQUALIFI CAZIONE COSTI x Ee TI TIONE wn Fig 1 1 Componenti del costo globale e loro distribuzione nel ciclo di vita di un edificio Purtroppo questa inerzia a recepire le volont del legislatore amplificata dalla prassi dei soggetti
291. ta la complessit tecnologico dimensionale del componente La complessit tecnologico dimensionale valutata sul modello oggettuale in base ai criteri di giudizio di complessit merceologica complessit oggettuale e complessit di relazione vedi tabelle 4 4 e 4 5 Classe dei criteri Le ge Criteri di giudizio Criteri di calcolo Indice di giudizio Semplicit strutturale Numero dei luoghi funzionali P41 Ta Semplicita del Semplicit funzionale Numero delle pra T qualitativamente A modello A ifferenziate P42 Semplicit Numero delle funzioni base svolte dai singoli luoghi I ubicazionale Pa3 A3 Affaticamento medio Rapporto tra il numero delle funzioni analitiche e il Iri numero dei luoghi Pp ii Massimo numero di funzioni analitiche nello stesso Affaticamento critico Ip2 luogo Pg2 Affaticamento Dispersione del carico delle funzioni analitiche Pp3 funzionale B P p Portici Variabilit B3 BI a I dell affaticamento B3 P 8 min Numero minimo delle funzioni analitiche in un singolo luogo Equilibrio ICE na dell affaticamento Distribuzione equilibrata delle funzioni Pg4 Tpa Numero delle funzioni analitiche esaustive di una funzione base assegnate a due o pi luoghi Pci Distribuzione in serie r Ici Pe 1 N i l Distribuzione equilibrata delle funzioni C Numero di ripetizioni delle funzioni analitiche esaustive di una funzione base assegnate a luoghi diversi Pc Distribuzione in paral
292. tazionali si sviluppano in termini temporali e qualitativi inattesi e contrastanti con il concetto convenzionale di invecchiamento naturale Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 65 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 Risulta pi pratico allora valutare il grado di manutenibilit tramite la probabilit che un elemento sia conforme alle condizioni prestabilite livello prestazionale di progetto e posseduto al momento della sua entrata in esercizio entro un determinato periodo di tempo durante il quale viene compiuta l azione di manutenzione con procedure e risorse prescritte Tale probabilit detta disponibilit rappresenta l attitudine di un entit ad essere in grado di svolgere una funzione richiesta in determinate condizioni in un particolare istante o durante un dato intervallo di tempo partendo dal presupposto che siano fornite le risorse esterne necessarie 34 In termini matematici la disponibilit D pu essere convenientemente rappresentata dalla seguente relazione _ TMBF TMBF TMDR dove e TMBF il Tempo Medio di Buon Funzionamento che indica il periodo di vita utile previsto o durata spontanea ed esprime la speranza matematica della durata di vita e TMDR il Tempo Medio Di Riparazione per la risoluzione dei possibili plausibili guasti Per un qualsiasi elemento tecnico un alta dispo
293. ternazionale Cap 3 1993 Principal Guide AIJ In Giappone gi da anni si svolgeva un lavoro considerevole su come trattare metodi di predizione di vita utile di materiali ed opere edilizie sia nella fase di pianificazione che in quella di gestione degli edifici Il risultato di questi sforzi si tradotto nella pubblicazione della Principal guide for service life planning of buildings riedita in una breve versione in inglese qualche anno pi tardi a cura dell AIJ AIJ 1993 Tale guida ebbe il merito di mettere in luce le problematiche principali correlate alla durabilit nelle diverse fasi del processo edilizio come ad esempio la pianificazione dell intervento la progettazione la costruzione l esercizio la manutenzione e la demolizione o recupero 1994 Interpretative Documents EU 1994 Nel 1994 la Commissione pubblica nella serie C della Gazzetta Ufficiale delle Comunit Europee i Documenti Interpretativi previsti dalla Direttiva Prodotti da Costruzione 89 106 EEC per dare forma concreta ai requisiti essenziali definiti nell Allegato I della Direttiva stessa Il principale obiettivo dei Documenti Interpretativi quello di stabilire un collegamento tra i requisiti essenziali e 1 mandati che la Commissione ha dato da un lato ai corpi di standardizzazione europei CEN CENELEC per produrre standard armonizzati hEN e dall altro all Organizzazione Europea per i Benestare Tecnici EOTA per stabilire Linee
294. terstiziale Sar cura del progettista saper scegliere all interno di tutte le soluzioni restituite dal metodo quelle davvero pericolose che coincidono cio con un effettivo degrado delle caratteristiche funzionali In ogni caso anche le soluzioni scartate potrebbero fornire contributi interessanti al progettista Se vero che la resistenza alla diffusione nel tempo tender spontaneamente ad aumentare altrettanto vero che la figura precedente mostra come al tempo to Ao Ho un valore u uo prossimo a 0 2 relativamente all isolante porterebbe la chiusura a condensare Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 152 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Di questa informazione se ne dovra tenere conto durante la posa in opera dei pannelli quando eventuali errori di posizionamento dei pannelli creerebbero localmente zone caratterizzate da valori di u tali da compromettere il soddisfacimento della prestazione Infine si vuole sottolineare come il fatto di non associare una connotazione temporale ai limiti prestazionali non rappresenti solamente uno svantaggio Un indicazione temporale sar sicuramente utile per la determinazione della vita utile del componente edilizio intesa come durata spontanea di quest ultimo a fronte di un invecchiamento naturale D altra parte prescindere da questo legame con la variabi
295. ti criteri e AC Criterio dell affidabilit critica chimica e AC Criterio dell affidabilit critica fisica La figura 9 35 consente di comparare le due soluzioni tecniche La chiusura faccia a vista risulta essere la meno affidabile In questo senso tale soluzione tecnica paga molto dal punto di vista chimico eventuali problemi che potrebbero scaturire dallo sviluppo di efflorescenze che su mattoni a vista possono avere un forte impatto estetico nonch dalla scelta di un collante non adatto contenente resine epossidiche in grado di attaccare il polistirene compromettendone cos le capacit isolanti nel tempo Per quel che invece riguarda incompatibilit di tipo fisico va registrato un problema di traspirazione a causa del tipo di isolante adottato che essendo a cellule chiuse non consente un corretto passaggio del vapore garantito invece dalla lana di vetro della chiusura pluristrato Stima del rischio di potenziali guasti connessi con incompatibilit chimico fisiche Ich Iph Chiusura faccia a vista E Chiusura pluristrato Fig 9 35 Stima del rischio di potenziali guasti connessi con incompatibilit chimico fisiche Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 145 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 Anche in questo caso tale analisi costituira per il progettista un feedback di dati che potrebbero
296. ti tecnologici e che consentiranno di trarre indicazioni circa gli aspetti precedentemente individuati Quest ultima fase della sperimentazione che si concluder nel novembre 2005 riguarder anche studi su nuove soluzioni tecniche nel laboratorio appena acquisito di Milano La scelta ricaduta sulla tecnologia edilizia a cappotto sempre pi utilizzata nella pratica quotidiana ma che tuttavia presenta ancora evidenti problematiche di corretto funzionamento legate alla criticit dello strato di finitura esterno cui sono attribuiti numerosi e delicati compiti prestazionali 4 Si vedano pi avanti PLM cap 9 e FMECA cap 10 Le curve di decadimento rientrano nel metodo FMECA all interno di un analisi quantitativa volta ad individuare i tempi necessari per passare da uno stato di guasto ad un altro all interno di uno scenario dei degradi Questa parte del metodo tuttavia per altro ancora in fieri all interno del CSTB non stata approfondita nel corso della presente trattazione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 89 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Inoltre gi stato avviato sotto cofinanziamento MIUR un programma pluriennale di ricerca interuniversitaria a livello nazionale con l ambizione di estendere la metodologia e i risultati ottenuti ad altre importanti classi di elementi tecnici In particolare
297. tivi individuati che possono indurre variazioni significative delle prestazioni tecnologiche dell elemento tecnico I meccanismi di degrado devono essere rappresentati in termini di azioni sull elemento tecnico e relativi effetti di degrado I meccanismi possono essere identificati sulla base della conoscenza circa la composizione chimica dei materiali costituenti l elemento tecnico in termini di reazione chimica es idrolisi foto ossidazione ecc Una base di informazione circa il comportamento nel tempo dell elemento tecnico deve essere costituita a partire di risultati di altri studi sviluppati sull elemento stesso o su elementi tecnici simili Questa analisi preliminare pu consentire una considerevole riduzione del programma di prove sia per quanto riguarda 1 tipi di invecchiamento sia per quanto riguarda il tempo necessario Identificazione dei possibili decadimenti prestazionali devono essere identificati 1 plausibili decadimenti delle prestazioni tecnologiche dell elemento tecnico e delle caratteristiche funzionali delle parti costituenti l elemento stesso dovuti ai meccanismi di degrado individuati Scelta delle caratteristiche funzionali critiche e dei relativi metodi di valutazione le caratteristiche funzionali corrispondenti al pacchetto di requisiti tecnologici connotanti devono essere interpretate in relazione alle caratteristiche che possono essere modificate secondo quanto specificato Per ognuna delle caratteristi
298. to capitolo mira a sviluppare un analisi della criticit degli scenari che consenta di aiutare il progettista nella programmazione della manutenzione In particolare la ricerca ha indagato gli aspetti legati ad uno dei due fattori che governano l analisi delle criticit ovvero quello legato alla determinazione della gravit degli scenari A tale scopo sono stati individuati due possibili fattori funzionale e manutentivo fornendo indicazioni circa la possibilit di una loro determinazione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 183 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Lavori futuri potrebbero mirare alla definizione di classi per i due indici sia in termini di numero sia in termini di ampiezza delle stesse al fine di riuscire a realizzare e compilare una matrice delle gravit figura 10 29 IG m N U Fig 10 29 Esempio di una matrice delle gravit Inoltre andranno compiuti studi sulla ripartizione delle aree di gravit passaggio estremamente delicato dal momento che le conseguenze di tale scelta si ripercuoteranno a valle nella determinazione degli scenari pi critici per i quali andranno previste strategie manutentive senz altro di tipo preventivo e possibilmente con ispezioni tanto pi frequenti quanto pi elevate saranno le conseguenze del non funzionamento E chiaro difatti che una matrice come quella rappresentata
299. to importante non trova posto nella tabella dal momento che nessuna norma tecnica prevede l introduzione di classi di prestazione La UNI come peraltro anche altre normative di carattere internazionale quali le UPEC valuta tale requisito in seguito alla determinazione del coefficiente di restituzione o alternativamente in base all intervallo di tempo intercorso tra i primi due rimbalzi di una biglia di acciaio che colpisce in caduta libera la piastrella L informazione di un intervallo di tempo pari a 0 7 decimi di secondo pu non essere di alcuna utilit al progettista poco esperto ma se la norma prevedesse la presenza di classi prestazionali ad esempio da Cl a C5 i risultati delle prove sarebbero chiaramente comprensibili e direttamente correlabili alla qualit del componente Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 104 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Evoluzione del Metodo Fattoriale Cap 8 8 3 3 Normativa di riferimento e griglie di valutazione Come gi detto fondamentale riferirsi a normative di riferimento che prevedano l adozione di classi di prestazione i cinque aspetti messi in luce nel paragrafo precedente pertanto possono essere utilizzati per la creazione che avverr una volta sola per ogni tipo di componente edilizio di griglie di valutazione che consentiranno all utente del Metodo Fattoriale un agevole confronto tra il componente edilizio di riferimento e quell
300. tr essere usato possono fornire la base per la scelta dei livelli di intensit di questi agenti nelle prove preliminari Programmi sperimentali di esposizione all invecchiamento Aspetti generali l intero programma sperimentale di esposizione all invecchiamento deve essere definito con l obiettivo di fornire i dati necessari per gli obiettivi ed il livello di studio considerando le informazioni e i dati ottenuti dalle procedure descritte ai punti precedenti Per esposizione all invecchiamento in questo contesto si intende ogni tipo di procedura nella quale campioni di elemento tecnico sono esposti agli agenti di degrado definiti nella precedente tabella 4 2 Sviluppo dei programmi sperimentali di esposizione all invecchiamento in generale poich le caratteristiche funzionali degli elementi tecnici e le condizioni ambientali sono variabili stocastiche cio rappresentabili in termini di distribuzione statistica il programma sperimentale di esposizione all invecchiamento deve essere progettato se possibile considerando una significativa numerosit di campioni di prova sufficiente per consentire un elaborazione statistica dei dati di prova Nel caso in cui questo non sia possibile per prove troppo onerose in termini di costo e o tempo oppure per i programmi di valutazione su edifici sperimentali gli intervalli statistici dei valori dovrebbero se possibile essere valutati attraverso altri metodi o altre fonti di informazion
301. tti che li compongono Il progetto della soluzione tecnica valutato secondo i criteri della criticit fisica e della criticit chimica vedi tabella 4 15 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 53 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Classe dei criteri di giudizio Criteri di calcolo Indice f Pf i l n Numero delle incompatibilit fisiche nella j esima interfaccia Pj Fattore di correzione dell incompatibilit fisica nella j esima interfaccia Er Pa a N Numero totale di interfacce tra differenti materiali nella soluzione tecnica Criticit fisica Ich Pch i l nj Numero delle incompatibilita chimiche nella j esima interfaccia Pj Fattore di correzione dell incompatibilit chimica nella j esima interfaccia y Ich N 1 Criticit chimica Ich N Numero totale di interfacce tra differenti materiali nella soluzione tecnica Tab 4 15 Criteri di giudizio e di calcolo della propensione all affidabilit critica Attraverso questo metodo quindi si cercato di sopperire alla carenza di dati disponibili al giorno d oggi per sviluppare corrette valutazioni statistico probabilistiche sull affidabilit di componenti edilizi fornendo nel contempo uno strumento progettuale complementare a quelli messi a disposizione in ambito ISO nel campo della predizione di vita utile Dottorat
302. ty in the Building Process Milan Italy Talon A Boissier D Chevalier J L and Lair J 2004 A methodological and graphical decision tool for evaluating building component failure CIB World Building Congress Toronto Canada Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 192 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti bibliografici Teply B Novak D Kersner Z Lawanwisut W 1999 Deterioration of reinforced concrete probabilistic and sensitivity analyses Acta Polytecnica and gh DBMC Vancouver Canada Teruzzi T Jornet A 2002 Artificial weathering of building components experimental results on external walls gth DBMC Brisbane Australia Torricelli M C 1996 IL manuale delle pareti in elementi forati di laterizio Ed Laterservice Torricelli M C and Mecca S 1996 Qualit e gestione del processo nella costruzione Alinea Firenze Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 193 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti normativi Riferimenti normativi e AIJ 1993 The English Edition of Principal Guide for Service Life Planning of Buildings Architectural Institute of Japan Japan e BIA 1992 New Zealand Building Code Clause B2 Durability Building Industry Authority Wellington New Zealand e BS 7543 1992 Guide to Durability of Buildings and Building Elements Products and Components British Standards Institut
303. uantificazione e la formulazione Metodi statistici e ragionamenti teorici sono gli strumenti utilizzati per questo compito Semplificazioni omissioni di fattori rilevanti e limitazioni di tali fattori sono spesso azioni necessarie I modelli di durabilit possono essere basati su fattori empirici o analitici I modelli empirici sono basati sull esperienza e sui risultati dei test Sono sviluppati a partire da risultati di osservazioni sul campo e di test di laboratorio applicando correlazioni ed altri metodi statistici I modelli analitici invece sono basati sulle leggi della natura e su ragionamenti fondamentali sono creati a partire da un approfondita analisi dei meccanismi di degrado Prima che i modelli possano essere applicati sono generalmente richiesti test per la determinazione dei valori relativi a determinate propriet dei materiali Molto spesso i modelli empirici rappresentano il punto di vista dell ingegnere e i modelli analitici quello degli scienziati dei materiali Un difetto del modelli empirici che i meccanismi di influenza sono difficilmente compresi nei modelli Conseguentemente ogni deviazione dai limiti del modello potrebbe non risultare possibile a meno di introdurre rischi I metodi analitici sono basati su una profonda comprensione delle caratteristiche del danno Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 28 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il quadro normativo internazio
304. uate building elements service life first results on brickwork 8 DBMC Vancouver Canada Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 190 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Riferimenti bibliografici Maggi P N 2002 Building components durability maintenance planning and sustainability 9 DBMC Brisbane Australia Manfron V 1995 Qualit ed affidabilit in edilizia Angeli Milano Manfron V and Siviero E 1998 Manutenzione delle costruzioni Progetto e gestione UTET Torino Maranzana C 2005 Galoppano ancora Costruire n 260 gennaio 2005 Martin J W et al 1994 Methodologies for predicting the service lives of coating systems NIST Building Science Series 172 National Institute of Standards and Technology Gaithersburg MD USA Masters L W 1987 Service life prediction A state of the art 4 DBMC Singapore Molinari C 2002 Procedimenti e metodi della manutenzione edilizia Ed Sistemi Editoriali Napoli Molteni L 1998 Elementi di statistica descrittiva per l analisi dei dati aziendali Ed Guerini Milano Moser K 1999 Towards the practical evaluation of service life Illustrative application of the probabilistic approach 8 DBMC Vancouver Canada Moser K and Edvardsen C 2002 Engineering design methods for service life prediction 9 DBMC Brisbane Australia Moss G W 1999 Service life performance audit meeti
305. uce i contributi del candidato in riferimento all attivit di ricerca svolta in questi ultimi anni all interno del DBCG Durability of Building Components Group nel campo della valutazione della durabilit dei componenti edilizi Si ritenuto tuttavia conveniente dal punto di vista della miglior efficacia espositiva separare le attivit di ricerca secondo quanto segue e I contenuti relativi alla parte 2 si integrano fortemente con le indicazioni emanate in ambito normativo e sperimentale rispettivamente dai gruppi di lavoro ISO TC59 SC14 Design Life e CIB W080 RILEM TC 175 Service Life Methodologies In particolare quanto esposto nel capitolo 7 ripropone molto da vicino la metodologia di predizione di vita utile di componenti edilizi illustrata nello standard internazionale ISO 15686 applicata nella fattispecie ad elementi tecnici appartenenti alla classe delle pareti perimetrali verticali non portanti Il capitolo 8 invece mette in luce contributi legati all utilizzo del Metodo Fattoriale che consentir il passaggio dalla Reference Service Life restituita dal programma sperimentale alla Estimated Service Life dei componenti indagati ed operanti in ben precise condizioni d uso e di sollecitazione e I contenuti relativi alla parte 3 rappresentano invece contributi sviluppati pi a livello locale in ambito dipartimentale ma che attraverso l attivit e l impegno dell intero DBCG potranno essere
306. ura costante di 20 C e ad un umidit relativa superiore al 95 e Fase di gelo la temperatura dell aria all interno del vano in cui si trovano i campioni di prova bagnati viene raffreddata velocemente a 20 C e successivamente mantenuta costante per una durata di 90 minuti e Fase di clima caldo umido durante questa fase la temperatura e l umidit dell aria sono mantenute costanti rispettivamente a 55 C e al 95 per una durata di 60 minuti Questa fase preceduta da un periodo di transizione della durata di circa 80 minuti e Fase di clima caldo secco con irraggiamento durante 80 minuti i campioni di prova sono irraggiati mediante una lampada allo xeno In questo periodo il clima all interno del vano di prova caratterizzato da una temperatura di 30 C e da un umidit relativa del 40 Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 76 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 L attivit sperimentale per la determinazione della RSL Cap 7 Le fasi di calibrazione e di definizione del ciclo si sono protratte per 5 mesi dall ottobre 1997 fino al febbraio 1998 In parallelo alla definizione del ciclo sono state definite le prove di caratterizzazione da svolgere al tempo zero e durante l esecuzione delle prove accelerate individuando prove di due tipi non distruttive aspetto superficiale e rilevamento del peso da eseguire ogni settimana su provini e distruttive compressione adesione tr
307. utile legata a decadimenti prestazionali che influiscono sulle condizioni di comfort ambientale dell edificio Questo tipo di approccio richiede l individuazione di soglie prestazionali per i requisiti tecnologici ed ambientali e successivamente l adozione di modelli di calcolo che simulino l andamento delle prestazioni nel tempo sino al raggiungimento dei limiti prestazionali vere e proprie barriere oltre le quali il componente edilizio non pi in grado di soddisfare 1 requisiti ad un livello sufficiente atto garantire il comfort dell utente finale L approccio utilizzato con questo metodo consente di fornire finalmente chiari riferimenti numerici a problemi spesso affrontati da un punto di vista approssimantivo e qualitativo E facile infatti in ambito prestazionale imbattersi in locuzioni del tipo normale funzionamento di un componente edilizio o sufficiente livello di comfort all interno di un ambiente Ma cosa ci chiede espressamente l utente finale che fruir dell intervento edilizio In altre parole come si possono tradurre i limiti minimi di qualit richiesti dall utente o pi in generale dal committente in limiti di qualit relativi al componente edilizio E soprattutto come possiamo tradurre le specificazioni di prestazione in specifiche tecniche legate alle caratteristiche del componente Per quel che riguarda il primo problema ovvero identificare le soglie di comfort ambientale ci si pu
308. ve connessioni funzionali P TZi UZj MH del valore del momento di inerzia della sezione YX yx 12 e della j tipologia della connessione MH Valore in metri del modulo iterativo lineare secondo Z i1 Cig Elementi a maggior sviluppo superficiale nel piano XZ presenti nei due elementi funzionali nell interfaccia i esima della soluzione tecnica Git Bit i2 Bi Coefficienti di dilatazione termica ed umida degli elementi funzionali e 1 2 Variabilit inerente termica e umida secondo la direzione Y P a B Q pj Fattore di correzione dell i esima interfaccia funzione dei valori TY gt UY i Pa i2 Pia Pi ae 0a dei moduli elastici di e 1 e 2 del valore del momento di inerzia nella DP Pe Por x Ei direzione XZ degli elementi e Lj128 12 e 6 2 Lj2z7 12 e della tipologia di solidarizzazione della j esima interfaccia continua lineare per punti semplice contatto Tab 4 7 Criteri di calcolo della propensione all affidabilit inerente Fattore di correzione Pc riferito ai differenti tipi di connessioni funzionali nel piano XZ Tipi di connessioni funzionali Fattore di correzione Pg Chiusa 1 Lineare 0 8 Per punti 0 4 Aperta 0 2 Tab 4 8 Fattore di correzione Pg Classi dei moduli elastici E Classe dei moduli elastici Intervalli di intensit dei moduli elastici E kKN mm A E gt 80 kN mm B 10 KN mm lt E 80kN mm c E 10KkN mm Tab 4 9 Classificazione
309. verse dal punto di vista del comfort termoigrometrico acustico meccanico ecc Appare altrettanto intuitivo come la qualit di un intervento edilizio anche a parit di destinazione d uso possa essere intesa diversamente a seconda che la stessa opera si pensi pure ad un ospedale venga realizzata grazie ai finanziamenti di una grande capitale europea o di un piccolo comune di provincia Da queste prime riflessioni appare chiaro dunque come il buon progettista non debba perseguire un concetto di qualit atta a fornire la massima risposta prestazionale buon progettista sar colui che riuscir a fondere intimamente considerazioni di tipo economico e prestazionale e ad armonizzare sapientemente tali parametri in modo da ottenere di volta in volta per quel determinato tipo d intervento ed in quella determinata realt geografica la soluzione economicamente pi vantaggiosa L ottimizzazione del rapporto costi benefici sar dunque per noi la cartina al tornasole lo strumento pi opportuno per leggere la qualit di un opera edilizia 1 2 Il concetto di costo globale Chiarito questo primo punto si tratta ora di indagare meglio su cosa si intenda per costo di un immobile Pratica consolidata purtroppo ancora oggi consiste nel fermare l analisi e la pianificazione dei costi alla fase conclusiva delle opere di edificazione Da Il nuovo Zingarelli Vocabolario della lingua italiana Nicola Zingarelli Zani
310. za Un secondo indicatore di propensione dla durata potrebbe allora mettere in evidenza questa situazione una volta preso atto del fatto che il primo indicatore I restituisce valori confrontabili L indicatore In stato costruito in modo tale da essere sensibile agli scostamenti relativi ai singoli strati rispetto alla condizione iniziale Detto indicatore dovr anche tenere conto del numero di strati costituenti il pacchetto tecnologico per evitare che pacchetti pi complessi risultino erroneamente sfavoriti da un numero maggiore di contributi La relazione seguente definisce il secondo indicatore di propensione alla durata Iz dove e AP Contributo fornito da parte dell i esimo strato e APmax Contributo fornito da parte dello strato pi influente e n Numero di strati costituenti la soluzione tecnica La figura 9 25 dovrebbe contribuire a comprendere meglio il significato delle quantit in gioco nella definizione del secondo indicatore di propensione alla durata Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 136 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La stima della propensione alla durabilita un integrazione metodologica Cap 9 max Cnc c Co Fig 9 25 Contributi parziali e scostamenti dalla prestazione iniziale al tempo zero Sempre relativamente alle due soluzioni costruttive scelte si prendano ad esempio in considerazione 1 grafici relativi al requisito isolamento term
311. zati e pesi dei requisiti essenziali Il progettista ora in grado di compiere una valutazione dell importanza di ogni funzione associata ai differenti elementi funzionali costituenti la soluzione tecnica Il primo indice di gravit IG sar ottenuto attraverso una somma pesata in cui viene tenuto in considerazione anche il differente peso che stato attribuito ai sei requisiti essenziali La seguente formula consente di ricavare il primo indice di gravit IG relativo ad una 0199 specifica funzione 6 IG P R jel Dove Pij Punteggio della i esima funzione analitica relativo al j esimo requisito essenziale R Peso del j esimo requisito essenziale Finalmente la figura 10 26 illustra la classificazione in scala 0 1 delle funzioni relative allo strato protettivo pi esterno della soluzione tecnica considerata la chiusura pluristrato Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 179 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 Il valore massimo pari a 1 stato attribuito alla funzione Ful tagliando di fatto le code delle funzioni fondamentali Fcl e Fc2 che per come sono state definite avrebbero di fatto abbattuto verso il basso i valori di tutte le altre funzioni 5 2 PI a S 5 N f 2 3 4 Funzioni Fig 10 26 Valutazione del primo indice di gravita IG per lo strato film protettivo P
312. zi 49 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 La durabilit e l esigenza di un approccio integrato Cap 4 Valutazione della propensione all affidabilit inerente La valutazione della propensione all affidabilit inerente condotta sul progetto della soluzione tecnica e si basa sulla previsione dell attivazione di fenomeni inerenti durante la vita del componente Questi fenomeni nell intera soluzione tecnica e nei singoli elementi funzionali che la compongono generano variazioni dimensionali che risultano pi o meno impedite dal tipo di vincoli posti dalle connessioni tra detti componenti L impedimento alla libera esplicazione delle ginnastiche dimensionali innesca sforzi tali che possono determinare anche rotture Le sollecitazioni provocate dal contesto che determinano le variazioni dimensionali in esercizio sono dovute in particolare a variazioni della temperatura e a variazioni dell umidita Per esse si identificano due aspetti dell affidabilit elementare l affidabilit inerente termica e l affidabilit inerente umida La valutazione della propensione all affidabilit inerente del modello oggettuale della soluzione tecnica valutato secondo i criteri indicati nelle tabelle 4 6 e 4 7 I parametri per il calcolo sono 1 seguenti e Nelle direzioni longitudinale X e verticale Z il numero e la dimensione degli elementi componenti il coefficiente di dilatazione termica e o umid
313. zione secondo quanto segue e Variazione della risposta cambiano le prestazioni E il caso pi comune che porta all intervento edilizio Fenomeni di degrado fisico naturale o accelerato portano ad un comportamento tecnologico insufficiente l elemento tecnico che pertanto non funziona pi Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 63 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Progettazione e programmazione della manutenzione Cap 6 e Variazione della domanda cambiano i requisiti In questo caso l intervento si impone anche a fronte di un comportamento tecnologico ancora qualitativamente valido poich l elemento tecnico non pi adatto sarebbe allora pi corretto parlare di obsolescenza Si pensi ad esempio a cambiamenti sopraggiunti nel quadro legislativo negli standard o nelle norme tecniche che impongono vincoli nuovi alle soluzioni precedentemente adottate Chiarito dunque questo primo punto di natura prevalentemente terminologica e preso atto che seppur filosoficamente parlando col termine degrado si intende un progressivo deterioramento pi o meno grave dell integrit fisica di un organismo edilizio o di una sua parte si vuole ora mettere in luce un altro aspetto legato al significato di patologia Tale termine purtroppo spesso adottato come sinonimo di degrado o guasto In realt e pi esattamente il termine in questione nasce per identificare un ben preciso processo di inv
314. zione del fuoco ad opere vicine sia limitata d Gli occupanti possano lasciare l opera o essere soccorsi altrimenti e Sia presa in considerazione la sicurezza delle squadre di soccorso Igiene salute e ambiente L opera deve essere concepita e costruita in modo da non compromettere l igiene o la salute degli occupanti o dei vicini e in particolare in modo da non provocare a Sviluppo di gas tossici b Presenza nell aria di particelle o di gas pericolosi c Inquinamento o tossicit dell acqua o del suolo d Difetti nell eliminazione delle acque di scarico dei fumi e dei rifiuti solidi o liquidi e Formazione di umidit su parti o pareti dell opera Sicurezza nell impiego L opera deve essere concepita e costruita in modo che la sua utilizzazione non comporti rischi di incidenti inammissibili quali scivolate cadute collisioni bruciature folgorazioni ferimenti a seguito di esplosioni Protezione contro il rumore L opera deve essere concepita e costruita in modo che il rumore cui sono sottoposti gli occupanti e le persone situate in prossimit si mantenga a livelli che non nuocciano alla loro salute e tali da consentire soddisfacenti condizioni di sonno di riposo e di lavoro Risparmio energetico e ritenzione di calore L opera ed i relativi impianti di riscaldamento raffreddamento ed aerazione devono essere concepiti e costruiti in modo che il consumo di energia durante l utilizzazione dell
315. zzato e che soddisfano direttamente le esigenze dell utente finale Per esempio nel caso di una copertura piana l utente finale committente si aspetta che questa assicuri due funzioni principali isolamento termico e tenuta all acqua Lair et al 2002a e Funzioni tecniche Ft funzioni che consentono al componente edilizio di arrivare a svolgere le funzioni utente Sempre nel caso della copertura piana sono necessarie altre funzioni pi tecniche per garantire quanto richiesto esplicitamente dall utente finale committente la capacit di scorrimento tra membrana impermeabilizzante e pannelli isolanti che qualora mancasse potrebbe generare problemi di tensioni interne e successivamente fessurazioni della guaina e la resistenza di tutti gli elementi funzionali ad agenti ambientali interni od esterni e Funzioni fondamentali Fc funzioni che garantiscono in ogni caso il soddisfacimento di vincoli primari quali le esigenze dell utente e la conformit agli standard di progettazione Dottorato di Ricerca in Sistemi e Processi Edilizi 162 Dottorando di Ricerca Paolo Iacono Matr D01271 Il contributo del CSTB FMEA e FMECA Cap 10 REF FUNCTIONS REF FUNCTIONS Ful To be tight to liquid Ft9 To resist to cyclic temperatures Fu2 To be tight to vapour Ft10 To resist to vertebrates Fu3 To be tight to gas Ftll To resist to unvertebrates Fu4 To be tight to animals and bacteria Ftl2 To resist to bacteria Fu5 To be tight to veg

TESI DDR P.Iacono - Politecnico di Milano

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