Monitoraggio e prevenzione del degrado edile

Materiali, strutture e componenti degli edifici sono inevitabilmente soggetti a fenomeni di degrado con il passare del tempo. Non esiste manufatto architettonico e infrastrutturale, indipendentemente dall’epoca e dai materiali di costruzione, che fa eccezione. Tale processo è determinato dall’interazione di fattori ambientali, meccanici, chimici e biologici, che portano a eventi differenti più o meno intensi.

Il degrado edile si manifesta con alterazioni estetiche, ma causa anche una riduzione delle prestazioni strutturali e, nei casi più gravi, arriva a compromettere la sicurezza della struttura. Per questo motivo, il monitoraggio e la prevenzione del degrado edile costituiscono un ambito di primaria importanza nell’ingegneria civile, nell’architettura e nella gestione del patrimonio costruito.

Cause e meccanismi di degrado edilizio

Il degrado edilizio non è un fenomeno sempre semplice, nella maggior parte dei casi si tratta di un insieme di processi interconnessi, che a loro volta dipendono da variabili di natura fisica, chimica, ambientale e antropica.

Le principali cause includono prima di tutto azioni ambientali, dovute ad esempio alle escursioni termiche, all’umidità, alla radiazione solare e agli agenti atmosferici in generali.

Concorrono poi anche cause meccaniche, dovute a carichi variabili che insistono sulle strutture, piuttosto che a vibrazioni o sollecitazioni indotte da eventi calamitosi o banalmente da situazioni ricorrenti e ordinarie, come il traffico.

Infine, le azioni chimiche e biologiche dovute a sostanze inquinanti, reazioni chimiche tra materiali o alla presenza di alghe e muschi, possono alterare in modo irreversibile le superfici e le strutture.

Una volta che la forma di degrado si presenta, generalmente è il patologo edile che ricerca le cause e la loro classificazione è essenziale per risolvere il problema e per far sì che non si ripeta nel tempo. In alcuni casi, questa analisi può anticipare la manifestazione del problema: se l’ambiente circostante o il contesto presentano evidenti fonti di criticità, come sole intenso o traffico veicolare eccezionale, è possibile attivare fin da subito sistemi preventivi. Tra questi, il monitoraggio è il primo e fondamentale strumento da mettere in campo.

Tecniche di monitoraggio del degrado

Il monitoraggio dello stato di conservazione degli edifici è essenziale per prevenire forme di degrado irreversibili e per mantenere nel tempo la sicurezza e l’estetica dei manufatti.

Rappresenta la fase cruciale per la gestione preventiva di questi fenomeni, in quanto consente di individuare i segnali precoci di degrado e di programmare interventi mirati.

Le tecniche si suddividono principalmente in due categorie: da un lato ci sono i controlli visivi e le accortezze per le quali non servono strumenti, dall’altro tutte le tecniche di indagine strumentali.

Ispezioni periodiche visive condotte da tecnici esperti e qualificati e i rilievi fotografici sono i principali esempi di cosa è possibile fare per monitorare l’eventuale degrado, semplicemente ricorrendo alle giuste competenze.

Differenti, invece, gli scopi di sistemi di monitoraggio più evoluti e strumentali, che generalmente approfondiscono uno specifico aspetto in modo dettagliato. Si può fare, a questo punto, un’ulteriore precisazione, distinguendo le tecniche distruttive da quelle non distruttive. Nel primo caso si parla di attività quali ad esempio la termografia a infrarossi, per rilevare umidità nascosta, dispersioni termiche e distacchi di intonaco; o sistemi a ultrasuoni, per individuare discontinuità interne nei materiali.

Anche l’endoscopia è spesso utile per analizzare alcune strutture dall’interno, tramite piccoli fori. Nel caso delle tecniche distruttive, invece, è necessaria la rimozione di campioni o l’alterazione della struttura esistente, ad esempio per eseguire carotaggi o successive prove in laboratorio.

Sensori e nuove tecnologie per monitorare il degrado

Negli ultimi anni, il progresso tecnologico ha trasformato radicalmente l’approccio al monitoraggio edilizio, rendendo disponibili soluzioni sempre più precise, affidabili e integrate.

Il mondo della sensoristica, ad esempio, può fare la differenza quando si parla di monitoraggio. A sensori in uso da più tempo, come inclinometri, estensimetri e accelerometri, si affiancano sistemi basati su fibre ottiche, capaci di rilevare microvariazioni di temperatura e deformazione lungo grandi superfici con un’elevata sensibilità.

In aggiunta, i sensori possono comunicare con piattaforme e, sfruttando le tecnologie IoT (Internet of Things), raccogliere e analizzare dati in tempo reale.

Attraverso algoritmi di intelligenza artificiale, poi, si è in grado di individuare pattern anomali e prevedere l’evoluzione del degrado. Altre tecnologie interessanti, come i gemelli digitali (digital twin), consentono di integrare informazioni provenienti dal monitoraggio con modelli 3D dinamici degli edifici, offrendo una rappresentazione virtuale costantemente aggiornata delle condizioni reali.

Diagnosi e analisi dei dati: i benefici per il benessere degli edifici

I risultati del monitoraggio dovrebbero essere rielaborati con metodologie di analisi avanzate che consentono di interpretare i dati in modo accurato e affidabile. È possibile ricorrere a sistemi di modellazione che simulano il comportamento strutturale, effettuare analisi predittive basate sui dati, capaci di stimare l’evoluzione del degrado nel tempo, anche grazie all’AI.

Una diagnosi approfondita permette di distinguere tra le diverse forme di degrado, valutandone anche le relative conseguenze. In quest’ottica la prevenzione si fonda su una manutenzione programmata, in contrapposizione alla manutenzione “a guasto”, portando a termine attività sia preventive, che predittive.

Adottare un approccio integrato di monitoraggio e prevenzione offre numerosi vantaggi, a partire dalla riduzione dei costi di gestione dell’edificio, in quanto si evitano interventi urgenti o risoluzioni di situazioni già troppo critiche. Una manutenzione preventiva permette anche di aumentare la durabilità di materiali e strutture, valorizzando il patrimonio immobiliare.

FAQ Monitoraggio e prevenzione del degrado edile

Qual è la differenza tra degrado superficiale e degrado strutturale?

Il degrado superficiale è principalmente relativo ai materiali di finitura, con conseguenti aspetti estetici, come distacchi di intonaco, efflorescenze o scolorimenti. Il degrado strutturale, invece, compromette gli elementi strutturali dell’edificio, coinvolgendo elementi portanti come travi, pilastri e solai, e richiede interventi immediati. Le conseguenze impattano anche sulla sicurezza.

Ogni quanto tempo è consigliato eseguire il monitoraggio di un edificio?

Non è semplice dare una risposta univoca. Il monitoraggio dovrebbe essere continuo nel tempo e impostato in base alle condizioni dell’edificio e alla sua composizione, oltre alla destinazione d’uso. In ogni caso, anche senza sistemi continuativi, si consiglia un’ispezione visiva annuale.

Quali sono i vantaggi dei sistemi di monitoraggio IoT e dei sensori intelligenti?

Le nuove tecnologie, come sensori intelligenti e IoT consentono di raccogliere dati in tempo reale, rilevare anomalie in tempo reale e integrare analisi predittive. In questo modo è possibile programmare interventi mirati, riducendo i costi di manutenzione e aumentando la sicurezza. Sono un valido supporto per chi intende investire in prevenzione e mantenere sotto controllo eventuali forme di degrado, attivando un sistema strutturato di monitoraggio.

Cosa si intende per manutenzione predittiva?

La manutenzione predittiva è un approccio che basa la pianificazione degli interventi sulla base dei dati raccolti, che permettono di stabilire il momento ottimale in cui intervenire. Diversamente dalla manutenzione preventiva, che è programmata a intervalli regolari, la predittiva si basa sullo stato effettivo dell’edificio, non su una frequenza prestabilita.

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