Sismabonus edificio storico

Come cogliere l’opportunità del Sismabonus per il consolidamento ed il restauro di un edificio storico? Lo vediamo attraverso l’interessante caso studio di un immobile sito a Bologna: un villino con decori in facciata e torre angolare sottoposto a ristrutturazione con detrazioni fiscali.

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Il contesto nel quale ci troviamo è fondamentale per capire l’importanza ma anche le criticità dell’intervento di risanamento e di consolidamento. Siamo a Bologna, in via Porrettana, ambito dell’espansione territoriale comunale della fine del 1800. L’edificio è un villino su due piani fuori terra caratterizzato dalla presenza di un torrino angolare e di numerosi decori in facciata. L’intervento strutturale e sismico è stato modellato e calcolato con il software per il Sismabonus TRAVILOG.

Sismabonus di un edificio storico: il villino presenta decori in facciata e una torre angolare
Sismabonus di un edificio storico: il villino presenta decori in facciata e una torre angolare

Sismabonus edificio storico: lo stato di fatto

La prima fase del progetto è l’analisi dello stato di fatto. Il sopralluogo e la raccolta dei dati sono le basi da cui procedere per un’accurata analisi di fattibilità, fondamentale per accedere alle detrazioni fiscali.

Per ristrutturare e mettere in sicurezza gli edifici esistenti con il Sismabonus

Il fabbricato si presenta come una piccola casa fortificata con tetto a larghe falde, unito ad una torre angolare merlata. I paramenti murari sono tipicamente in mattoni a vista. Sono invece in simil-cotto gli ornamenti, le cornici marcapiano dentellate, le colonne delle bifore e delle trifore e i piattelli decorati a rilievo sul paramento della torre.

Le aperture del piano ammezzato sono rettangolari, mentre quelle del primo piano presentano una struttura ad arco a tutto sesto. La torre presenta inoltre finestre nella tipica forma a bifore e trifore nell’ultimo registro. Si tratta di una scelta architettonica ben contestualizzabile nella fase di idealizzazione romantica del Medioevo, che era in corso a Bologna tra la fine del XIX e l’inizio del XX secolo.

Anche altri elementi architettonici della torre evocano il linguaggio e lo stile degli edifici storici di Bologna. La torre infatti presenta un alto basamento lavorato che imita la pietra selenite e genera un contrasto abbastanza marcato con la sovrastante superficie in mattone rosso bolognese.

Interventi su edificio storico: il progetto di riqualificazione che sfrutta il Sismabonus
Interventi su edificio storico: il progetto di riqualificazione che sfrutta il Sismabonus

La caratteristica più evidente dei prospetti dell’immobile è proprio la ricchezza di decorazioni e apparati figurativi che richiamano il repertorio eclettico medievale. Citiamo, ad esempio, l’ampia fascia decorata con gli stemmi e i cartigli presente immediatamente sotto la linea di gronda.

I quattro lati della facciata dell’edificio sono decorati con un fregio pittorico nella fascia di coronamento, caratterizzato da ghirlande, stemmi (blasoni) tardomedievali e cartigli con motti greci e latini. Questi inneggiano su tre lati all’operosità e alla forza di volontà, mentre sul quarto lato sono riconoscibili motti con valenza spirituale e religiosa.

Sismabonus edificio storico: i rilievi e le scelte progettuali

In prima battuta si era valutato un intervento di tipo conservativo per le finiture e i decori e un intervento di risanamento delle strutture esistenti. A seguito però di un’indagine delle strutture esistenti l’approccio progettuale è mutato. Si è quindi optato per un più esteso intervento strutturale, necessario per consolidare l’edificio.

Le scelte progettuali sono ovviamente andate di pari passo con l’identificazione dei vantaggi fiscali applicabili. Si sono così abbinati due differenti vantaggi fiscali:

  1. il Sismabonus per il consolidamento dell’edificio storico
  2. il Bonus Facciate per il risanamento conservativo.
Il piano di indagine strutturale del villino
Il piano di indagine strutturale del villino

Le indagini strutturali, condotte sull’intero edificio, hanno portato alla caratterizzazione degli elementi strutturali e dei materiali esistenti. Il risultato è stato davvero fondamentale per capire come mettere in sicurezza l’edificio.

Le indagini hanno innanzitutto messo in luce l’incapacità dei solai esistenti, caratterizzati da un getto pieno in calcestruzzo armato scarsamente armato. Inoltre hanno mostrato l’incapacità delle murature interne, caratterizzate da mattoni pieni ad una testa.

Dettaglio dell'indagine strutturale sulla muratura interna
Dettaglio dell’indagine strutturale sulla muratura interna

Partendo da questi primi risultati si è impostata l’analisi delle struttura esistente e la valutazione della vulnerabilità sismica.

L’analisi strutturale dell’edificio

Affrontiamo ora l’analisi strutturale del nostro edificio che, specifichiamo, è di tipo residenziale. Da un punto di vista geometrico esso é costituito essenzialmente da due blocchi parallelepipedi. Uno, più alto, ha i caratteri architettonici di una torre, una base 4.40 x 4.50 m e dimensioni fuori terra di 12.00m circa. L’altro, più basso, ha una base 13.00 x 11.00m circa e altezza 8.00 m.

Valutazione della sicurezza di un edificio storico con TRAVILOG ai fini Sismabonus: modello a shell
Valutazione della sicurezza di un edificio storico con TRAVILOG ai fini Sismabonus: modello a shell

In una prima fase si è ipotizzata una modellazione a elementi finiti di tipo shell. Ma la schematizzazione e la modellazione della struttura a elementi finiti deve rappresentare la tipicità di questa struttura ovvero la presenza dei due volumi di fabbrica (edificio e torrino) e degli elementi orizzontali in calcestruzzo armato. Ecco perché la modellazione adottata è quella di telaio equivalente.

Valutazione della sicurezza di un edificio storico con TRAVILOG ai fini Sismabonus: modello a telaio equivalente
Valutazione della sicurezza di un edificio storico con TRAVILOG ai fini Sismabonus: modello a telaio equivalente

Le ispezioni ed i saggi eseguiti sulle strutture hanno come scopo quello di raggiungere un livello di conoscenza adeguato (LC2) con riferimento a quanto indicato al capitolo C8 nella Circolare 7 del 2019 ‘Istruzioni per l’applicazione delle Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al DM 17 Gennaio 2018’. E’ stato dunque possibile assumere un fattore di confidenza (FC) correttivo delle capacità dei materiali in accordo alle prescrizioni del capitolo C8 nella Circolare 7 del 2019. Tale fattore di confidenza, da utilizzare nel calcolo delle resistenze, è pari a 1,20.

L’analisi delle caratteristiche sismiche attese nel sito ha palesato un livello di sicurezza inadeguato per l’edificio nello stato di fatto.

Il risultato di queste valutazioni è tradotto anche in termini di Classe di Rischio Sismico. Questo ci serve per definire in modo corretto il vantaggio fiscale applicabile con il Sismabonus.

Gli interventi strutturali ed il miglioramento sismico

Il risultato dell’analisi e delle scelte progettuali è confluito in una serie di interventi di miglioramento sismico.

Il primo intervento riguarda il rinforzo della capacità delle muratura in risposta alle azioni nel piano e fuori piano. Si è utilizzato, a tal fine, un sistema composito a matrice inorganica di tipo FRCM, realizzato con tessuto biassiale bilanciato in fibra di basalto e acciaio Inox.

interventi di miglioramento sismico con TRAVILOG
Interventi di miglioramento sismico con TRAVILOG sull’edificio storico

I solai dell’intera struttura sono stati sostituiti con elementi più leggeri in legno, con sistema costruttivo a travetti e doppio assito in legno. Le pareti interne sui cui gravano i solai sono state rinforzate attraverso sia un accoppiamento di un paramento aggiuntivo a mezzo di cuci scuci, sia con rinforzo con sistema FRCM.

Interventi di rinforzo in fondazione con TRAVILOG di un edificio storico per Sismabonus
Interventi di rinforzo in fondazione con TRAVILOG di un edificio storico per Sismabonus

In fondazione poi sono stati effettuati interventi di consolidamento e di rinforzo, anche per sostenere le nuove pareti interne.

interventi di consolidamento delle fondazioni
Interventi di consolidamento delle fondazioni
Edifici in muratura, dalla verifica dei meccanismi locali di collasso fino alle verifiche globali

All’interno della struttura sono allocati sistemi di rinforzo in acciaio in portali, realizzati con profili doppi HEB120 e HEA160. Altri interventi di rinforzo e di consolidamento sono stati effettuati in carpenteria metallica. Questi si possono individuare all’interno della torre, per evitare i meccanismi di collasso fuori piano. Inoltre li si trova in sommità delle pareti dell’ultimo piano dell’edificio, per garantire un comportamento globale del sistema in muratura.

Riportiamo in conclusione qui di seguito la sintesi dell’analisi e delle valutazioni della Classe di Rischio Sismico condotte con TRAVILOG. Dalla classe F dello stato di fatto si passa alla Classe B allo stato di progetto.

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Sismabonus edificio storico: l’analisi della vulnerabilità sismica con TRAVILOG e la classe di rischio sismico prima e dopo l’intervento
Per ristrutturare e mettere in sicurezza gli edifici esistenti con il Sismabonus
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Simone Tirinato

Ingegnere civile dedicato al calcolo strutturale, svolge l’attività di analista strutturale per lo sviluppo di codici di calcolo strutturali.
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Alessandro Battaglia
Alessandro Battaglia

Direttore Tecnico di Ahrcos, una delle più qualificate aziende italiane per il consolidamento ed il miglioramento sismico e normativo del costruito storico e monumentale in zone ad alto rischio.
Alessandro Battaglia è inoltre C.E.O. e Founder delle società AhRCOS s.r.l. ITA, AhRCOS s.r.o. CZ e AhRCOS s.r.l. RO.
Con Ahrcos ha realizzato e realizza sul territorio nazionale e internazionale importanti attività di consolidamento, restauro e più in generale attività nel settore dell'edilizia con forte spirito d'innovazione grazie anche alle collaborazioni con varie università, fra le altre l'Università Politecnica delle Marche e l'Università di Bologna.