Vorrei svolgere una riflessione, su quello che le nostre società chiedono alle costruzioni dal punto di vista economico-sociale, e ciò che invece sarebbe più utile costruire dal punto di vista della sicurezza dell'abitare in zone sismiche.
La tradizione edilizia italiana, ma in generale europea, predilige edifici in muratura e cemento armato. E' normale, in quanto storicamente le costruzioni in Europa sono state sempre realizzate in muratura di pietra o mattoni, ad eccezione del nord e della Scandinavia. Storicamene i piani dei solai, negli edifici più poveri erano realizzati in travi lignei, mentre nelle costruzioni più costose erano anch'essi realizzati con elementi di pietra o laterizi, ma più sovente in laterizio a formare le volte ad arco.
Questo tipo di architettura nasce proprio in Italia, nell'epoca romana, in cui si prediligevano costruzioni in muratura massiccia, aperture per porte e finestre ad arco e solai con volte curve. Perlomeno negli edifici pubblici e in quelli più ricchi. Mentre nell'Europa continentale, fino all'arrivo della civilizzazione romana si prediligevano costruzioni in legno. Già in quest'epoca antica si intravvedeva la duplice percezione che si aveva degli immobili: nel mondo greco romano, l'immobile era un investimento pubblico o privato che incarnava oltre che un'utilità, anche delle rilevanti funzioni sociali. Nelle foreste dei celti e dei germani, l'abitazione aveva invece prima di tutto una funzione utilitaristica: proteggere dalle intemperie e dai pericoli esterni i suoi abitanti.
Tornando ai giorni nostri, l'arrivo del calcestruzzo, ha rappresentato sia una prosecuzione della tradizione della costruzione massiccia, sia il ritorno alla concezione della capanna in legno.
La tradizione della costruzione massiccia è stata proseguita, in quanto il materiale calcestruzzo solidificandosi imita una sorta di pietra. In definitiva anche gli edifici in calcestruzzo hanno un peso notevole, quasi quanto i precedenti in muratura portante.
Il ritorno allo schema della capanna è invece dovuto al metodo in cui vengono assemblati questi edifici, e al modo in cui si comportano staticamente: la costruzione torna ad essere sostenuta da un insieme di pilastri e travi esattamente come nelle capanne di tronchi.
Quindi dal punto di vista della resistenza ai terremoti il comportamento della struttura a telaio in cemento armato è preferibile rispetto a quella massiccia delle costruzioni vecchie in muratura. Proprio perchè la struttura in cemento armato è più flessibile rispetto alla struttura in muratura. Per quanto possa apparire contrario al senso comune, una struttura molto resistente deve essere elastica e cedevole. Quando si cammina su un solaio in cemento armato questo ha dei cedimenti elastici impercettibili, ed è bene che sia così. Lo stesso avviene se camminiamo su una struttura ad arco in muratura, anche se i cedimenti sono inferiori. Una struttura molto rigida non è sicura: per esempio il vetro è un materiale rigidissimo, infatti tende a spaccarsi facilmente.
Tutta questa questione dell'elasticità e della relativa cedevolezza va totalmente contro il senso comune. Quando acquistiamo una casa, l'ultima cosa che vogliamo sentire è che le strutture hanno un comportamento elastico, perchè associamo il concetto a precarietà, come erano precarie le capanne dei celti di Asterix. Un agente immobiliare si guarderà bene dal prospettarvi le qualità dell'elasticità dei pilastri, ma piuttosto vi farà notare lo spessore dei muri, la resistenza delle strutture in c.a. E' anche un fattore psicologico ed economico-speculativo: siamo disposti a spendere migliaia o milioni di euro se la costruzione ha un aspetto di solidità, forza e durabilità. E quindi pensiamo che il nostro capitale verrà preservato.
Ma in effetti, tutto questo va a discapito della sicurezza dell'edificio. Più l'edificio è grande e pesante, più è difficile gestire il suo comportamento in caso di terremoto. Più i muri, i pilastri e i solai sono pesanti, più è difficile frenare il loro movimento oscillatorio in caso di terremoto. Gli elementi che sopportano questi movimenti sono le giunture. Si deve intervenire nelle giunzioni tra muri, pilastri e solai e rinforzarli per evitare che queste giunzioni si spacchino, ma nello stesso tempo è assolutamente negativo impedire che questi giunti si muovano e ruotino. Dal punto di vista statico, il cemento armato è meglio rispetto alle tecniche tradizionali, in quanto il ferro all'interno consente di tenere unite le giunzioni e permette un certo movimento come fossero delle specie di cerniere. Oltre naturalmente a rendere solidi i singoli elementi strutturali.
Gli edifici in muratura massiccia invece hanno un limite di resistenza, oltre il quale perdono la capacità elastica e diventano fragili come il vetro.
Quindi, seppure il cemento armato è stato una grande conquista tecnica, non ha risolto un problema, che invece istintivamente in fase di rogito sembra un vantaggio: l'eccessivo peso delle strutture. Inoltre, benchè le strutture in c.a. molto spesso resistono al sisma, diventano poi irrecuperabili e vanno comunque demolite. Quindi l'investimento a cui tenevamo va perso. L'esempio dell'immagine sopra, ritrae una porzione di edificio di Covezzo, che ha resistito al sisma, malgrado i pilastri al piano terreno siano disassati e le murature spaccate. Ha svolto la sua funzione di proteggere gli occupanti dal sisma, ma l'edificio non è più utilizzabile ed è stato demolito. Non so se era stato costruito con criteri antisismici, ma il comportamento di questa struttura è tipico delle strutture in c.a. e si è riscontrato anche all'Aquila.
In questa immagine l'effetto del terremoto dell'Aquila sui pilastri di un edificio recente antisismico. Qui in effetti il problema è stato aggravato da un parapetto in c.a. (di nuovo il fattore peso) che ha contribuito alla rovina dei pilastri. Come si vede, il giunto tra le travi del soffitto ed il pilastro tende a spaccarsi perchè cerca di comportarsi come una cerniera o uno snodo. In questo caso la struttura è probabilmente ancora recuperabile, ma non è sempre così.
A questo punto, si possono tirare le somme e individuare l'edificio ideale antisismico. Innanzi tutto dovrebbe essere più simile alla capanna dello zio Tom che al massiccio palazzo reale. Le strutture dovrebbero essere più leggere e più elastiche a parità di resistenza, perchè ondeggiando sotto la spinta sismica siano più semplici da arrestare. Facendo il paragone in campo motoristico, è più facile frenare un mezzo leggero come un'auto di uno pesante come un treno. I materiali migliori per assolvere a queste caratteristiche sono l'acciaio e il legno: elastici, molto resistenti e soprattutto più leggeri del calcestruzzo, il cui peso specifico è assimilabile a quello delle rocce naturali.
La costruzione di un edificio comincia dalle fondazioni. Per rendere sicuro un edificio è necessario che le fondazioni siano il più possibile ampie (per ridurre la pressione sul suolo) e il più possibile collegate. L'ideale è collegare tutti i pilastri fra loro, poichè se ogni pilastro cede sul suolo in modo differente, trasmette queste discrepanze alle strutture superiori. Per avere la sicurezza totale, soprattutto su certi terreni cedevoli e intrisi d'acqua, ci si dovrebbe ispirare alla nautica. Più la platea di fondazione assomiglia allo scafo di una nave, più l'edificio tende a "galleggiare" sul terreno e comportarsi come un corpo unico. Ma per ritornare al concetto di capanna, anche per le fondazioni in caso di terremoto è meglio se le strutture sono più labili e meno vincolate al suolo. Piastre scorrevoli o molle consentono di ammortizzare le sollecitazioni del sisma.
Inoltre è inutile costruire giunzioni fra le strutture che siano contemporaneamente fisse/rigide (cemento) e mobili/flessibili (acciaio d'armatura) se poi sottoposti al sisma si spaccano (anche se svolgono bene la funzione di salvare vite umane). Tanto vale che questi giunti diventino più simili possibili a delle cerniere e a degli snodi meccanici che consentano il movimento. Dovrebbero quindi essere dei giunti metallici imbullonati o saldati e muniti di perni, simili a quelli usati nelle macchine. Le prestazioni delle giunzioni dovrebbero essere assecondare i movimenti, e garantire un'alta resistenza.
Un'altra questione importate da valutare, è data da tutte quelle parti degli edifici che non partecipano al suo sostegno, ma servono a dividere gli ambienti, come muri di tamponamento, divisori, serramenti.
I muri di tamponamento degli edifici in c.a. sono molto più leggeri di quelli degli edifici in muratura portante che venivano realizzati in pietra o in mattoni pieni. Ma come i muri antichi, hanno un grande difetto, sono realizzati con tanti piccoli elementi (mattoni e blocchi) che poi sono difficili da solidarizzare con le strutture portanti.
Certo, oggi ci sono delle ottime tecniche per evitare problemi di separazione tra strutture e muri di tamponamento o divisori. Ma la cosa più semplice sarebbe realizzare pareti in pannelli continui, leggere e resistenti, da imbullonare alle travi e pilastri, in modo che possano seguirne i movimenti. E soprattutto essendo costituite da un elemento continuo, non rischino di sfaldarsi in tanti pezzi (i singoli mattoni).
I serramenti, invece sono già elementi antisismici, in quanto realizzati con telai in legno, metallico o pvc uniti alle tamponature con viti.
Se abitazioni, edifici pubblici e fabbriche fossero costruiti con questi criteri non avremmo più paura dei terremoti, il cui unico danno sarebbe quello di far cadere a terra le suppellettili. Rimarrebbero da mettere in sicurezza gli edifici del patrimonio storico realizzati con tecniche di architettura tradizionale.
Ma che aspetto avrebbero questi edifici antisismici leggeri ed elastici? avrebbero elementi estetici richiamanti i vecchi edifici in legno, quelli in acciaio dell'epoca liberty, ma anche elementi ripresi dal mondo delle macchine come pullman, camper, containers, navi, treni ecc.
Saremmo pronti a vivere in un'architettura del genere, più improntata all'utilitarismo che all'immagine classica che abbiamo in testa di casa, città, edificio?
E soprattutto saremmo disposti a considerare un edificio del genere un investimento e quindi a spenderci migliaia e milioni di euro? Quando acquistiamo un'automobile di solito non pensiamo di investire del denaro, ma l'acquistiamo innanzi tutto per la sua utilità (per questo le più diffuse si chiamano utilitarie), poi valutiamo anche l'aspetto e le prestazioni. E quindi probabile che un edificio "meccanico" vedrebbe crollare le valutazioni immobiliari.
Un'architettura "leggera" antisismica siffatta, inoltre potrebbe provocare un cambiamento nel suo sistema produttivo, passando dall'artigianato attuale, ad una vera industrializzazione. Un edificio così infatti si può produrre in stabilimento perchè si presterebbe molto bene alla prefabbricazione. Il suo montaggio inoltre sarebbe più semplice, senza realizzare impalcature eccessive, per contenere i getti di calcestruzzo. Tutto si ridurrebbe ad un montaggio meccanico con viti, bulloni, incastri ecc. Molte competenze edili andrebbero perse, il mestiere di muratore perderebbe di significato.
In conclusione, quindi, un edificio realizzato per essere sicuro al 100% contro i terremoti, non coincide quasi mai con la casa "solida e duratura" che gli italiani hanno in testa, cioè l'investimento di una vita. Nella costruzione in cemento armato quello che cerchiamo inconsciamente è piuttosto la "durabilità" del bene, in quanto investiamo parecchio denaro nel suo acquisto. Una struttura leggera imbullonata non garantisce il requisito di durabilità, e quindi non protegge l'investimento economico. E' una scelta culturale, anche se va detto che anche una struttura in cemento armato ben costruita può dare idonee garanzie antisismiche. Ma il fatto che resista al sisma non garantisce che dopo continui ad essere agibile. Il terremoto recente in Emilia, è stato di tipo eccezionale, non compreso nel 90% delle probabilità previste dalla normativa, quindi anche un edificio antisismico progettato secondo normativa, poteva subire danni seri.
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