Progetto SAMBA

Il progetto “SAMBA – Smart and Advanced Multitenants Buildings Automation” risponde in primo luogo a due tipologie di bisogno specifico: 1) Le tecnologie emergenti di prossimo sbarco (5G, IoT), 2) L’applicazione del concetto di Smart Building al patrimonio immobiliare esistente. Kalpa sarà capofila di un consorzio di 5 membri che include: AGEvoluzione S.r.l.s., Fondazione EUCENTRE (Dipartimento di Costruzioni ed Infrastrutture), HARPACEAS, 3P TECHNOLOGIES, ATS Advanced Technology Solutions SpA. Le tecnologie digitali applicate agli ambienti di vita e lavoro consentirebbero lo sviluppo di sistemi e prodotti, di cui le imprese lombarde potrebbero essere leader a livello internazionale, anche considerando la prossima diffusione delle tecnologie 5G che vedono in Milano e nella Lombardia territori elettivi di sperimentazione, aprendo le possibilità di implementazione di “concept” tipici delle smart cities and communities. La riqualificazione di un edificio offre grandi opportunità oltre che in termini di efficienza energetica anche nel senso di produttività del personale, costi di manutenzione/esercizio e comfort ambientale.

Fondazione Eucentre offre il suo contributo sulle seguenti tematiche:

Elementi Non Strutturali

Per Elementi Non Strutturali si intendono tutti gli elementi non riconducibili alla struttura primaria, ovvero gli elementi che assolvono il compito di garantire la resistenza nei confronti sia delle azioni gravitazionali sia quelle dovute al sisma. Le Norme Tecniche per le Costruzioni definiscono come non strutturali (NS) gli elementi “con rigidezza, resistenza e massa tali da influenzare in maniera significativa la risposta strutturale e quelli che, pur non influenzando la risposta strutturale, sono ugualmente significativi ai fini della sicurezza e/o dell’incolumità delle persone” (§ 7.2.3 NTC 2018). La definizione risulta molto ampia e generica, per fare ordine si potrebbe avvalersi della suddivisione operata dal documento E-74 della statunitense FEMA (Federal Emergency Management Agency), che suddivide le componenti non strutturali in tre macro-categorie:

Componenti Architettoniche: tramezze, controsoffitti, arredi, vetrate, rivestimenti interni ed esterni, comignoli, recinzioni, decorazioni, ecc.
Componenti Meccaniche, Elettriche e Impianti (MEP): pompe, refrigeratori, ventilatori, unità di trattamento dell’aria (UTA), motori, pannelli di distribuzione, trasformatori e sistemi di distribuzione tra cui tubazioni, condotte, ecc.
Componenti di Arredo Mobili e Fisse, Attrezzature (FF&E), e il loro Contenuto: scaffalature per libri, scaffalature industriali, oggettistica, libri, apparecchiature elettroniche da appoggio o appese, mobili, cucine, attrezzature da officina e altre attrezzature speciali, prodotti in stoccaggio, manufatti artistici.

Prestazione degli Elementi Non Strutturali

I danneggiamenti subiti dagli elementi non strutturali, in seguito allo scuotimento del terreno durante un evento sismico, possono essere raggruppati principalmente in quattro tipologie:

Effetti inerziali: durante un evento sismico la struttura è soggetta a scuotimento mentre tipicamente la base dell’edificio si muove tipicamente all’unisono con il terreno. La struttura di elevazione, assieme al suo contenuto, è soggetta a forze inerziali (Fi=ma), che tipicamente aumentano all’aumentare della massa della struttura, dell’accelerazione o dei fenomeni di risonanza, o dalla distanza dalla base della costruzione. Quando oggetti non vincolati o parzialmente vincolati sono soggetti al sisma, le forze inerziali possono causare slittamenti, oscillazioni, urti con altri oggetti o ribaltamenti;
Deformazioni della struttura: durante un terremoto, gli elementi strutturali degli edifici possono deformarsi in risposta alle sollecitazioni sismiche. Le deformazioni vengono valutate in termini di spostamento orizzontale relativo tra due piani;
Distacchi tra strutture adiacenti: le strutture adiacenti ravvicinate o separate da giunto strutturale possono oscillare indipendentemente l’una dall’altra e qualora la separazione non fosse adeguata le strutture potrebbero collidere tra loro, causando fenomeni di martellamento, oppure lo spostamento asincrono tra le strutture potrebbe superare la capacità di spostamento dell’elemento non strutturale interposto;
Interazione tra elementi non strutturali adiacenti: fenomeni di interazione che coinvolgono elementi non strutturali che si comportano in modo differente l’uno dall’altro soggetti all’oscillazione dovuta all’azione sismica. Analogamente a quanto previsto per l’analogo caso di martellamento tra strutture adiacenti si considera la possibilità di urti tra gli elementi interni o esterni, con oscillazione propria o vincolata a quella propria della struttura che possono quindi danneggiarsi.

Rischio negli spazi “multitenants”

I “multitenants building” sono popolati da aziende differenti ed autonome che si raggruppano in un unico fabbricato con l’intenzione di dividere le spese di gestione e condividere i servizi comuni in modo migliorare la qualità di vita dei lavoratori e di conseguenza del lavoro stesso. Generalmente si parla di spazi dalle metrature importanti, ricavate in edifici esistenti che in ragione del luogo e dell’anno di progettazione possono non aver tenuto in considerazione delle sollecitazioni sismiche. In particolare, il progetto focalizza l’attenzione sulla vulnerabilità sismica degli elementi non strutturali. Le potenziali conseguenze dei danneggiamenti che possono occorrere alle componenti non strutturali possono essere suddivise in tre diverse categorie di rischio:

Salvaguardia della Vita: implica la possibilità di poter essere feriti dagli dalla caduta/collasso di elementi non strutturali.
Perdite materiali: implica la possibilità di incorrere in spese riparazione o sostituzione dovute al danneggiamento di elementi non strutturali.
Perdite di Funzionalità: implica la possibilità del mancato funzionamento di un elemento non strutturale in seguito al danneggiamento.

Per valutare la vulnerabilità e il rischio legato alle componenti non strutturali, è utile la definizione di un database, attraverso la compilazione di schede di rilevamento dedicate per il sopralluogo in situ.

Link

Articolo e intervista fatta al capofila del progetto. La trovate a questo link:

Intelligenza Artificiale e 5G, così “Samba” rende ‘Smart’ ogni edificio

Link scheda e istruzioni di compilazione:

Scheda_rilievo_NS (linkare file “Scheda_rilievo_NS”)

Pubblicazioni scientifiche sulle componenti non strutturali

Analisi numerica, test e valutazione del comportamento degli elementi non strutturali durante gli eventi sismici:

Valutazione degli spettri di piano per la valutazione sismica degli elementi non strutturali:

Prestazione degli elementi non strutturali durante gli eventi sismici del passato:

Esempio di integrazione della progettazione sismica in modelli BIM mediante tool esterni:

Perrone, A. Filiatrault – Automated seismic design of non-structural elements with Building Information Modelling.

Per maggiori informazioni sul progetto, si prega di compilare il seguente modulo di richiesta: