Introduzione alla patologia edilizia
Patologia Edilizia e Diagnostica – Enrico de Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
La patologia edilizia (P.E.)
è la DISCIPLINA che studia
– I MODI DI GUASTO dei sistemi edilizi
– la loro relazione con i MECCANISMI DI
ALTERAZIONE dei materiali costituenti
– L’influenza degli AGENTI (fattori esterni umani,
ambientali ecc.) che li attivano …
– … e dei fattori intrinseci (DIFETTI) che consentono
che l’attivazione si produca in un guasto in tempi
“anticipati”
– Gli atti (ERRORI o OMISSIONI) che sono
all’origine dei difetti identificati e le relative
responsabilità di questi
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
La patologia
METAFORA MEDICA …
… ma anche METAFORA POLIZIESCA
Il patologo edile è una specie di “investigatore del
costruito” che ricerca:
–
–
–
–
le modalità di esecuzione del delitto (MdG)
il colpevole (le responsabilità)
il movente (le cause e l’errore)
l’arma del delitto (agente+difetto)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Il “patologo edile”
Il patologo è, in sintesi, lo specialista a cui si chiede
aiuto per comprendere un problema (ovviamente
relativo ad un edificio) più o meno complesso,
identificandone:
– le cause
– le responsabilità – tecniche, economiche, anche
penali – di un “guasto” che interessa un edificio o
una sua parte …
– i danni che ne conseguono
– le modalità e le tecniche di intervento ottimali
Questo, spesso, avviene in contenziosi civili/penali
relativi a casi di guasto “anticipato” rispetto alle “logiche
di invecchiamento naturale”.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
“Forensic Engineering”
La principale attività del patologo edile è quella che, nei
paesi anglosassoni (USA in particolare) è, appunto,
chiamata “forensic engineer” (ingegnere “legale”), in
Italia Consulente Tecnico.
È il tecnico che lavora per i tribunali civili e penali, al
servizio dei magistrati o delle parti, alla ricerca di una
spiegazione circa le dinamiche di uno o più eventi, di
una valutazione del valore di un bene o di un servizio o
dei danni arrecati, tramite esso.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Gli stipendi dei professionisti
tecnici
Secondo Fowler, un docente USA, il tecnico esperto
che opera come perito guadagna di più:
–
–
–
–
General Civil
Civil (Structural)
Geotechnical
Forensic
73,000
75,000
68,500
143,500
$
$
$
$
Lo stipendio medio lordo di un professionista (al netto
dei costi) è, in Italia, 50.000 euro/anno.
Il costo medio (fatturato) di un professionista (con
studio), almeno 100.000 euro/anno.
Il volume di affari ideale di uno studio professionale
(4-5 persone), oggi, tende ad essere intorno ai
500.000 euro/anno.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Il lavoro del “patologo edile”
Consiste nell’analisi sistematica di tutti gli indizi
(anomalie) raccolti sul “luogo del delitto”, così da
identificare:
– tutti gli eventi o sequenze complesse di eventi che
possono aver portato ad uno specifico caso di guasto
– tra di tutte le sequenze causali identificate, quella
più probabile o verosimile
Il suo lavoro si conclude con la formulazione della (di
una) diagnosi, solitamente raccolta in una perizia o “lodo
diagnostico”.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
La conoscenza di base
L’ingegneria dei materiali e altre scienze e discipline
fondamentali forniscono le informazioni e le conoscenze
fondamentali per comprendere
evento N
i meccanismi di alterazione dei
materiali costituenti i sistemi
tecnologici edilizi:
– Condizioni di attivazione
– Tipologia
– Conseguenze
evento X
evento Y
Condizioni necessarie di attivazione del meccanismo
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Meccanismo
di alterazione
evento Z
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
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Approccio sistemico, olistico …
… pratica multidisciplinare
Il patologo – il buon patologo – edile utilizza in maniera
efficace ed efficiente tutti gli strumenti che le scienze gli
mettono a disposizione, utili ad affinare le sue ipotesi e
rendere affidabili le sue conclusioni (diagnosi).
Ha bisogno di molte e varie competenze:
– Fisica, chimica, meccanica, geologia …
– Ingegneria dei materiali e delle strutture
– Tecnologia delle costruzioni e organizzazzione del
cantiere, storia delle tecniche costruttive …
– Psicologia (fattore umano)
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
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Il lavoro del “patologo edile”
Guasto del sistema
Sulla base di tale patrimonio di
conoscenze, il patologo, utilizzando
logiche di tipo induttivo, deduttivo e
abduttivo, ricostruisce la serie di
eventi che ha interessato un sistema
tecnologico edilizio più o meno
complesso.
La ricostruzione può avere un
carattere puramente qualitativo o
affrontare aspetti quantitativi, relativi
alla misura delle alterazioni e della
loro velocità di sviluppo.
SEQUENZA DI EVENTI
MECC. DI ALTERAZIONE
Difetti e cond. ambientali
Errori/omissioni
possibili prevenzioni mancate
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Terminologia
Diagnostica
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Che cosa leggo? Perché succede?
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Terminologia
Diagnostica
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Altre attività del patologo edile
Le sue competenze ed esperienze, tuttavia, possono
essere utili in molti casi:
– Nella messa a punto delle modalità di intervento
(manutenzione, conservazione e riqualificazione
– Nella prevenzione dei difetti e degli errori di un
progetto (dal DESIGN REVIEW al PIANO dei
CONTROLLI di direzione dei lavori) o di un processo
– Nella gestione del costruito (per es. nel rilievo
efficace ed efficiente delle condizioni di un edificio)
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Terminologia
Diagnostica
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Plan
Dal principio del circolo della
qualità ai Lesson learned sistems
Do
Check
Action
Quando si lavora in un sistema semplice (un’azienda)
e quando la vita utile del prodotto è ragionevolmente breve
… allora è possibile imparare dai propri errori, le retroazioni sono
fattibili e il cerchio “STANDARD” della qualità funziona
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Terminologia
Diagnostica
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Dal principio del circolo della
qualità ai Lesson learned sistems
Do
Plan
Check
Action
Use
Lessons
from others
Distribute
Lessons
Develop
Lessons
In caso contrario, è possibile imparare efficacemente ed efficientemente
solo dagli errori degli altri e sono necessari sistemi di supporto
e artifici che incentivino in tal senso.
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Terminologia
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La Patologia Edilizia come possibile
Lesson learned sistem
progettazione
Utilizzo
sistematico a
supporto della
progettazione e
della gestione di
un opera
realizzazione
Interventi di
manutenzione
conservazione
riqualificazione
Sistema di
diffusione della
conoscenza e
dell’esperienza
derivata da casi
di guasto reali
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Analisi e diagnosi
di casi patologici
e affini
Lezione
appresa
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Termini utilizzati
I principali termini utilizzati sono:
– DEGRADO
– DIFETTO
– GUASTO
Sono espressioni tutt’altro che specialistiche:
– DEGRADO: diminuizione di valore, pregio: per noi
significa alterazione non reversibile
– DIFETTO: da defîcere (lat.), “venir meno”, significa
mancanza, carenza, imperfezione.
– GUASTO: da guastare, “ridurre in cattivo stato,
inservibile”, rende l’idea di irrimediabilità ma, a
differenza di degrado, il termine “guasto” oggi è
sempre legato ad un concetto di funzione.
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Modifiche e modificazioni
ALTERAZIONE: modificazione reversibile o irreversibile
(DEGRADO) delle caratteristiche di un oggetto:
– Aspetto
– Struttura e caratteristiche fisiche
– Struttura chimica
Raramente un’alterazione strutturale non ha
conseguenze sull’aspetto
ANOMALIA: sul piano diagnostico, le alterazioni di un
oggetto o sistema complesso, sono identificate come
“anomalie” (visibili e funzionali), sono i sintomi letti dal
patologo attraverso i quali formulerà le sue ipotesi
diagnostiche e metterà a punto il lodo diagnostico
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Modifiche e modificazioni
OBSOLESCENZA: sinonimo di degrado – ma più in
generale – di un oggetto o sistema: generica perdita di
efficienza o di economicità di un sistema, cioè il suo
allontanamento dagli standard di qualità o di costo
attuali. Si parla di:
– Obsolescenza tout court o obsolescenza tecnica o
obsolescenza materiale: degrado
– Obsolescenza tecnologica: da innovazione
tecnologica: sistemi migliori/a prezzo inferiore.
– Obsolescenza funzionale: causata dall’evoluzione
degli standard di qualità.
– Obsolescenza estetica: causato da “mode”
– Obsolescenza legale: quando una nuova legge rende
un sistema inadeguato, non “a norma”.
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Modifiche e modificazioni
Un’alterazione è considerata PATOLOGICA quando si
esplica in tempi anticipati o con effetti inaspettati:
– La PATOLOGIA EDILIZIA si occupa del degrado
anticipato/inaspettato di sistemi edilizi
– I CASI PATOLOGICI sono quelli caratterizzati da
fenomeni che:
• Non si erano precedentemente conosciuti
• Non avrebbero dovuto interessare il sistema in
oggetto (che per questo è difettoso)
• Si manifestano in tempi sensibilmente più rapidi
del solito
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Terminologia
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Guasto e avaria
Le discipline ingegneristiche che, con sistematicità
praticano l’analisi dei rischi di OBSOLESCENZA di sistemi
più o meno complessi (chimici, nucleari, elettronici,
meccanici … ), hanno messo a punto, a tale scopo, la
teoria dell’affidabilità
Essa viene presa come riferimento per:
– La terminologia fondamentale
– Gli strumenti di analisi a posteriori (l’“albero degli
errori” fault tree analysis) o a priori (Failure Mode
and Effect Analysis o “analisi dei modi e degli effetti
del guasto”)
Gli affidabilisti parlano di AVARIA e di GUASTO, termini
non correntemente usati, in edilizia.
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Guasto e avaria
Possiamo fare riferimento alle norme della Commissione
Qualità (meccanica ed elettronica):
– GUASTO (ing. failure; fr. defaillance) cessazione ad
eseguire la funzione richiesta.
– AVARIA (ing. fault, fr. panne): stato di un sistema
caratterizzato dall’inabilità ad eseguire la funzione
richiesta.
La distinzione tra avaria e guasto è spiegata così:
– il guasto è un evento
– l’avaria uno stato
A seguito di un guasto, un’entità è in avaria
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Terminologia
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Guasto e avaria
AVARIA: è un’espressione troppo poco edilizia, meglio
parlare di “stato di guasto” o, quando ci si limita alle
problematiche conservative e di aspetto, di condizioni di
degrado o degrado tout court
GUASTO: da solo è un termine ambiguo, troppo
sovente sinonimo di difetto, potremmo parlare,
piuttosto, di modo e stato di guasto o utilizzare quelle di
stato o condizioni di degrado quando manca un
riferimento puramente funzionale
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Modo e stato di guasto
Per non confondere il processo dallo stato finale
conviene parlare di:
– MODO DI GUASTO: sequenza di eventi connessi da
legami causali che interessa un’entità (ognuno dei
quali è causa o causato da qualcun altro) ed ha
come conseguenza ultima la sua irreversibile
incapacità a fornire una determinata prestazione o
svolgere una certa funzione
– STATO di GUASTO (sinonimo di AVARIA) stato
finale e conclusione (diremo anche top event) del
modo di guasto
– Possiamo anche dire STATO DI DEGRADO
Patologia edilizia e diagnostica (p.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Modo e stato di guasto
Useremo l’espressione STATO di GUASTO quando
dell’entità in oggetto ci occupiamo in termini
ingegneristici, definendone obiettivi funzionali e facendo
prevalere questi su altri.
Useremo, più facilmente, l’espressione STATO DI
DEGRADO quando dell’entità in studio ci interessano
principalmente gli aspetti formali e di aspetto
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.31
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Cos’è la P.E.?
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Diagnostica
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Agente
Alterazione
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Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Altri termini
MECCANISMO DI ALTERAZIONE: processo
elementare (di tipo reversibile o irreversibile) di
trasformazione che modifica lo stato chimico-fisico di
un’entità, percepito attraverso la variazione di alcune
caratteristiche (misurabili) che ne descrivono lo stato.
DANNO: Conseguenza del guasto (o del degrado) di un
oggetto. Si tratta sempre di conseguenze “relative”:
economiche, su persone, sull’ambiente
DANNEGGIAMENTO: è usato dagli strutturisti, si
intende il generico risultato – in termini di alterazione
irreversibile, degrado – prodotto da un’azione di tipo
meccanico su di un elemento
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.32
p.32)
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Altri termini (generici)
AGENTE: qualsiasi evento “esterno” al sistema
considerato, che influisce su di esso attivando una
richiesta di prestazioni (la tenuta all’acqua serve solo se
piove) o un meccanismo di alterazione
AZIONE: evento prodotto dall’agente
EFFETTO: risultato dell’azione
CAUSA: genericamente l’evento o la condizione
necessaria perché si produca un altro evento o una
un’altra condizione (nel nostro caso l’alterazione, il
degrado, il guasto)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.33
p.33)
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
La diagnosi
Etimologicamente (da δια γνοσισ, giudizio, valutazione) la
DIAGNOSI è l’esito del PROCESSO DIAGNOSTICO,
l’individuazione della malattia attraverso i sintomi.
In edilizia, il processo diagnostico viene praticato
quando si vuole capire (a posteriori o a priori) su quali
carenze (DIFETTI) si deve intervenire per ridurre la
frequenza o prevenire un modo di guasto o per
rimettere “in funzione” efficientemente il sistema
considerato (se conviene).
Esso si approfondisce quando si vuole capire in quali
circostanze si è generato tale difetto e se si può
attribuire a qualcuno, in termini di ERRORE o
OMISSIONE, la responsabilità dei danni causati.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.34
p.34)
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Il concetto di “difetto”
Normalmente, per “difetto” si intende una carenza del
sistema considerato.
– GUASTO: evoluzione irreversibile verso una
condizione di degrado NEGATIVA, indesiderata
– DIFETTO: stato (iniziale), caratteristiche di un
sistema che ne condizionano NEGATIVAMENTE il
funzionamento, la sicurezza …
Il concetto di DIFETTO è legato, più in generale, all’idea
di “non conformità”:
–
–
–
–
ad una consuetudine
ad una norma scritta
ad un contratto o ad un accordo (esplicito)
anche solamente ad un’aspettativa di una delle parti
in causa…
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.35
p.35)
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Terminologia
Diagnostica
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Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Il concetto di “difetto”
In sostanza l’espressione “difetto” viene utilizzata per
individuare:
– Le possibili non conformità a quanto previsto
– Le caratteristiche che determinano un guasto di tipo
patologico, indipendentemente dal fatto che
costituiscano non conformità
NOTA BENE:
– Un sistema difettoso può non guastarsi
– In condizioni ambientali (di sollecitazione diversa) le
stesse caratteristiche possono non costituire un
difetto quando il meccanismo di alterazione che
determinano non si sviluppa in tempi o in modi
anomali, inaspettati.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.36
p.36)
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Agente
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Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Il concetto di “difetto”
Il concetto di difetto è RELATIVO:
– Dipende dal contesto tecnologico
(una nuova tecnologia rende obsolescente vecchie
modalità costruttive e “difettosi” vecchi edifici, nella
misura in cui …)
– Dipende dalle valenze culturali in gioco
(un bene storico, anche se “difettoso”, può essere
considerato da conservare senza modifiche)
Chi si occupa di conservazione tende a considerare tutti i
fenomeni di degrado indesiderati e inevitabili e non ama
parlare di GUASTI o DIFETTI in quanto la consistenza
originaria è considerata inestimabile
Non vale mai la pena l’incremento della durabilità di un
sistema, a prezzo di piccole sue modifiche?
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.37
p.37)
37)
prof. Enrico De Angelis
1.
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4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Sarebbe utile parlare di …
… DIFETTO come caratteristica di un sistema che lo
rende carente rispetto a quanto previsto:
– DIFETTO DI CONSISTENZA: rispetto a
caratteristiche standard o contrattuali
(i.e. lo spessore della lamiera è < 0,8 mm)
– DIFETTO DI COMPORTAMENTO: rispetto ad un
programma prestazionale (i.e. lo scarico sottodim.
non garantisce lo smaltimento)
– DIFETTO DI DURABILITÀ: in termini di capacità
di “resistere ai meccanismi di alterazione” attivi sul
sistema considerato, garantendone la funzionalità
per la vita utile di servizio prevista o auspicata
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.38
p.38)
38)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Difetto di durabilità
Stato caratteristico di un’entità che corrisponde ad una
delle “condizioni necessarie” per il raggiungimento
ANTICIPATO di un determinato stato di guasto, rispetto
ad una durata prevista contrattualmente o normalmente
attesa per la categoria di oggetti in questione.
– Se la finitura del pavimento è troppo “delicata” si
rovina in fretta. Un’insufficiente resistenza al
lavaggio con agenti detergenti specifici di un
pavimento sintetico…
– Altro esempio: copriferro insufficiente di un
elemento in CA esposto agli agenti atmosferici
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.39
p.39)
39)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Termini sconsigliati
DIFETTO DI REALIZZAZIONE
parliamo piuttosto di difetto causato da errori di
realizzazione (per non conformità al progetto o alle
regole dell’arte che sia)
DIFETTO DI PROGETTAZIONE
o per inadeguatezza del progetto e parliamo di difetto
causato da errori di progettazione
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.40
p.40)
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prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Agente
Alterazione
Anomalia
Avaria (fault)
Azione
Causa
Danneggiamento
Danno
Degrado
Diagnosi
Difetto (defect)
Effetto
Errore
Guasto (failure)
MdA
Modo di guasto
Obsolescenza
Omissione
Patologia
Patologico -caso
Tipologie di errore
Errore del committente
di programmazione, del briefing, di definizione degli obiettivi e
dei vincoli da rispettare (ma il progettista dovrebbe o no
parteciparvi? Dipende …)
Errore di progettazione:
– Chiarezza, coerenza, completezza della documentazione di
progetto
– Adeguatezza delle scelte progettuali
Errore di realizzazione
– Non conformità al progetto
– Non conformità alle regole dell’arte
Errore di manutenzione o gestione!!!
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.41
p.41)
41)
prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Riflessioni terminologiche
Un sistema può essere adeguato all’uso ma “non
conforme” al contratto (es. è di colore diverso).
Alcune prestazioni sono richieste con continuità, altre,
per esempio alcuni aspetti della stabilità o la tenuta
all’acqua, solo in certe occasioni.
Di conseguenza, un sistema può trovarsi in uno stato di
guasto anche se non c’è la richiesta di prestazione e
questo non si “manifesta.
Nessuno si accorge che i freni sono rotti fin quando il
guidatore non prova a frenare.
Nessuno si accorge che l’isolamento acustico è inefficace
fin quando non passa il treno o il vicino tira l’acqua alle
quattro di notte …
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.42
p.42)
42)
prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Altre riflessioni
Un sistema “guasto”, non necessariamente, è “non
conforme” a qualche accordo esplicito o ad una norma
implicitamente vigente (invecchiamento naturale!)
Un sistema può avere una carenza e non manifestarla
(si parla di “difetto occulto” contrario “difetto
palese”)
Alcuni sistemi potrebbero essere incapaci di svolgere la
propria funzione fin dalla loro entrata in servizio: in
questo caso non si tratta di guasto ma di un difetto di
comportamento
Il patologo si occupa di capire (diagnosi) quali difetti di
durabilità generano il degrado di un sistema fino,
eventualmente, ad un guasto
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.43
p.43)
43)
prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Altre ancora …
Spesso (per fortuna) si ha a che fare con sequenze di
meccanismi di alterazione che si manifestano prima che
il loro esito si produca in termini di carenza
prestazionale.
In altri termini, si manifestano anomalie del sistema
prima che questo perda funzionalità primarie, quali la
stabilità o l’isolamento termico o simili
Se consideriamo l’aspetto una prestazione, anche
l’anomalia è un guasto! Conviene parlare solo di degrado
..
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.44
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44)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Altre ancora …
Talvolta si parla di attivazione del difetto, per indicare
l’evenienza delle condizioni ambientali necessarie
perché, dato un difetto, un meccanismo di alterazione
sia attivato e, eventualmente, uno stato di guasto sia
raggiunto
Il difetto dovrebbe essere considerato un fattore
caratterizzante un oggetto e non un demone sopito che
deve essere risvegliato da un agente: basta parlare di
attivazione di un Meccanismo di alterazione (MdA)
ATTENZIONE: l’alterazione conseguente ad un MdA può,
a sua volta, determinare l’attivazione di un altro
meccanismo di alterazione o potenziare il MdA stesso.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.45
p.45)
45)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Esempi:
• Un solaio sottodimensionato (difetto) non raggiunge
lo stato limite fino a quando il carico non supera il
valore ammissibile, che in questo caso è < del
massimo prevedibile
• Il raggiungimento di una deformazione eccessiva può
essere la causa dell’innesco di un meccani-smo di
alterazione di una parete interna che in-teragisce col
solaio, causando in questa uno sta-to tensionale e un
conseguente quadro fessura-tivo (degrado), prima del
“crollo” del solaio …
• … oppure alterare una parete perimetrale, sempre per
fessurazione, permettendo all’acqua di entrare,
concentrata, nella muratura e attivare l’esfoliazione
della pittura (degrado) di rivestimento …
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.46
p.46)
46)
prof. Enrico De Angelis
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Esempi:
• Una parete caratterizzata da un ponte termico
(difetto) non produce condense superficiali fino a
quando la temperatura di rugiada dell’aria interna sale
a temperature critiche rispetto a quella superficiale
(che a sua volta dipende dalla temperatura esterna)
• Una parete con un potere fonoisolante insufficiente
contribuisce a garantire un livello acustico interno
accettabile fino a quando quello esterno è “basso” o il
livello del rumore di fondo interno è sufficientemente
alto da mascherare i rumori esterni. La notte, quando
il livello interno è bassissimo, un rumore esterno
altrimenti “ammissibile” non viene tollerato, in quanto
il disturbo non è adeguatamente limitato.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.47
p.47)
47)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
DIFETTO o GUASTO?
A seconda dei casi, un difetto può essere considerato
guasto e viceversa.
Tendenzialmente, tuttavia, è ragionevole chiamare:
– GUASTO l’evento finale, definitivo, di un processo
di alterazione di un sistema, corrispondente ad
una sua carenza funzionale
– DIFETTO lo stato iniziale o intermedio di un
sistema, in quest’ultimo caso anch’esso prodotto
da un processo di alterazione, condizione
necessaria per il raggiungimento del guasto.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.48
p.48)
48)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
L’attività diagnostica
L’attività diagnostica (elaborazione di diagnosi), consiste
nella ricostruzione della serie di eventi che ha
interessato un sistema.
In pratica, così come un’alterazione può essere prodotta
da più meccanismi, anche un guasto può essere
raggiungo per più vie (serie di eventi), quindi:
– Si ipotizzano più serie di eventi, che possono essere
rappresentate congiungamente
– La diagnosi consegue all’esclusione delle sequenze
di eventi meno probabili o impossibili
Il lavoro di diagnosi consiste proprio nell’identificazione
della sequenza di eventi (meccanismi di alterazione) più
verosimile: certa o più probabile delle altre
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.49
p.49)
49)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Fasi del
processo
diagnostico
1.
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4.
Fase di rilievo preliminare
Fase prediagnostica
Fase diagnostica
Fase di comunicazione
(definizione e
presentazione delle
conclusioni)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.50
p.50)
50)
prof. Enrico De Angelis
1.
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3.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Sequenza diagnostica
Failure perception
Identification of anomalies
First level survey
of anomalies
Attenzione al
loop ricorsivo di ipotizzazione
di cause seguito da
approfondimenti di rilievo
visivo o strumentale che sia.
Formulation of hypothesis
and of analysis needs
prediagnosis
Analytical survey
Diagnostic analysis
Validation of
hypothesis
Identification of causes/defect/errors
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.51
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prof. Enrico De Angelis
diagnosis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Sequenza di eventi (modo di guasto)
difetto di
durabilità
Agente del degrado
Meccanismo di Alterazione
elementare MdA
Agente del degrado
evento causale primario
omissione
errore
difetto di
durabilità
stato
evento esterno
evento che
interessa l’entità
errore
Agente della
prestazione (???)
omissione
ripetibile
Meccanismo di Alterazione
elementare MdA
GUASTO
difetto di
comportamento
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.52
p.52)
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prof. Enrico De Angelis
Richiesta di
prestazione
1.
2.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Processi analitici
Gli inglesi usano le tre W:
– WHAT-analysis, orientata agli aspetti tecnici,
secondo cui si va a cercare COSA è successo
– WHO-analysis, orientata alla ricerca delle
responsabilità
– WHY (HOW)-analysis, che ha come obiettivo la
ricerca non tanto delle responsabilità degli errori
quanto delle specifiche motivazioni, ovvero delle
modalità secondo le quali è possibile prevenirli.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.53
p.53)
53)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 1 - Pavimentazione
Il rivestimento vinilico del corridoio di alcuni corridoi di
un ospedale presentano, nelle zone più pedonalizzate,
delle variazioni della colorazione.
Le macchie appaiono dopo circa tre anni dalla posa della
nuova pavimentazione dei reparti.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.54
p.54)
54)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 1 – WHAT analysis
SEQUENZA CAUSALE:
– il continuo traffico pedonale all’interno di corridoi
molto frequentato è causa di un’elevata
sollecitazione per usura del rivestimento
– l’attrito prodotto sul pavimento causa la costante
riduzione del suo spessore
– la riduzione di spessore prosegue fino alla
scomparsa, in alcuni punti, della porzione di
materiale che conteneva i pigmenti che ne
caratterizzavano l’aspetto
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.55
p.55)
55)
prof. Enrico De Angelis
1.
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Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 1 – WHAT analysis
QUAL’È LA PRESTAZIONE DISATTESA?
– l’aspetto
IN COSA CONSISTE IL DANNO?
– dover ripristinare la pavimentazione con un anticipo
rispetto a quanto programmato
– eventuale danno all’immagine
QUAL È IL PROBLEMA?
– Non si tratta di un vero e proprio GUASTO
(limitazione funzionale) ma di un fenomeno di
degrado di tipo patologico legato dalla scarsa
resistenza all’usura del prodotto utilizzato
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.56
p.56)
56)
prof. Enrico De Angelis
1.
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4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 1 – WHO analysis
LE RESPONSABILITÀ:
– Il progetto prevedeva l’utilizzo indifferenziato del
rivestimento vinilico
– La scelta proposta dal progettista era dettata dalle
ristrettezze del budget dell’amm. sanitaria che
aveva espressamente chiesto tagli di spesa nella
definizione del progetto
– L’impresa realizza in conformità alle specifiche
capitolari, generiche, senza esprimere riserve
– Potrebbe essere individuata la corresponsabilità di
tutte e tre le parti (committente, progettista,
costruttore) … dipende dal contratto stipulato e dai
ruoli assunti
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.57
p.57)
57)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 1 – WHY analysis
ERRORE:
– Carenze del progetto che non identifica come critico,
in sede preliminare, il requisito di mantenimento
dell’aspetto, né allerta il progettista esecutivo nei
confronti dei rischi derivanti dalle azioni di usura per
pedonalizzazione, individuando le zone soggette a
tale rischio.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.58
p.58)
58)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 1 – WHY analysis
LEZIONE APPRESA
– È opportuno stimare i rischi di degrado dell’aspetto
per azioni legate alla presenza di persone (dall’usura
al vandalismo “debole”: dai detersivi e le ruote di
lettiga o muletti a cicche, sigarette eccetera) e le
zone in cui il livello di rappresentatività è elevato
– Occorre – è fondamentale – risolvere tali
problematiche in sede progettuale con un’opportuna
specificazione in termini di resistenza all’usura (ad
altri attacchi “vandalici”) o con la scelta di prodotti o
categorie di prodotti sicuramente adeguati
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.59
p.59)
59)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 2 – Un solaio in legno
Un solaio in legno viene “rinforzato” con il getto di una
cappa armata soprastante.
La struttura aumenta la propria rigidezza e la sua
resistenza ma, dopo sei mesi, ci si accorge che il solaio
ha subito dei cedimenti differenziali di entità eccessiva.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.60
p.60)
60)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 2 – WHAT analysis
SEQUENZA CAUSALE:
L’analisi della sezione permette di determinare che il
solaio manca dei connettori al taglio che sarebbero stati
necessari
– Il solaio “rinforzato” con solo cappa armata (non
collaborante) non poteva garantire, secondo un
calcolo corretto, la necessaria resistenza meccanica
– Una serie di circostanze trascurate dal calcolo ma a
favore della sicurezza mantiene stabile l’insieme fino
che un carico “normale” (ma eccessivo per il solaio)
scatena un processo di deformazione non reversibile
della struttura, legato alla produzione di
microrotture per taglio della sezione nonché della
deformazione viscosa del CLS e del legno
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.61
p.61)
61)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 2 – WHAT analysis
QUAL’È l’esigenza/prestazione DISATTESA?
– Contenimento delle deformazioni del solaio /
Deformabilità del solaio
IN COSA CONSISTE IL DANNO?
– Dover rinforzare nuovamente il solaio
– Probabili danni alle pavimentazioni ed alle finiture
sottostanti il solaio e alle pareti interne
QUAL È IL PROBLEMA?
Il solaio è difettoso (difetto di COMPORTAMENTO):
mancano i connettori tra cappa armata e struttura in
legno sottostante non offre una resistenza adeguata. Il
guasto – deformazione irreversibile – è leggibile nei
danni causati a finiture e pareti.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.62
p.62)
62)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 2 – WHO analysis
LE RESPONSABILITÀ:
– Il committente non aveva incaricato un progettista ma solo
un “arredatore” ed un’impresa artigiana, chiedendo a
quest’ultima un preventivo per una ristrutturazione
completa dell’immobile secondo gli schemi predisposti.
– L’impresa aveva presentato un preventivo, negoziato dal
committente solo per quanto riguarda certe forniture e i
relativi costi
– Salvo diverse pattuizioni contrattuali o impegni delle parti
nei confronti di altri enti, in casi simili al presente, la
responsabilità dell’adeguatezza tecnica delle opere è
dell’impresa.
– Il committente, tuttavia, non doveva scegliere un impresa
non qualificata ad eseguire un opera di tipo strutturale
delicata.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.63
p.63)
63)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Caso 2 – WHY analysis
ERRORE:
– La causa del cedimento del solaio è la sua
inadeguatezza dal punto di vista strutturale ma il
progetto è del tutto assente, la problematica è stata
del tutto trascurata.
LEZIONE APPRESA:
– Negli interventi di recupero è fondamentale
conoscere su cosa si opera, in particolare le
prestazioni “residue” dell’edificio.
– Ci vuole un progetto fatto da un esperto su cui
basare la scelta dell’impresa. Quando ci si accorge
che l’impresa ha preso una cantonata è troppo tardi,
ormai.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.64
p.64)
64)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Esercitazione prossima
L’oggetto è il Mental mapping, mappe e reti più o meno
strutturate e digitalizzate.
Costruiremo insieme un “albero”: rappresentazione di
reti causali di eventi, alla lavagna.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.65
p.65)
65)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Alberi
Un bollitore
(Arnold 2002)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.66
p.66)
66)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Alberi
CIB report 155
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.67
p.67)
67)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Alberi
ATTENZIONE: fondamentale per la redazione
del FT è identificare sistematicamente la
sequenza EVENTO-STATO-EVENTO eccetera.
L’esplicitazione dei legami logici è utile ma a
volte appesantisce lettura e redazione
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.68
p.68)
68)
prof. Enrico De Angelis
Le solite piastrelle (De Angelis 1998)
1. Cos’è la P.E.?
rappresentazione dei
2.CSTB:
Terminologia
3. Diagnostica
componente impiantistico
4. Alberi
modi di guasto di un
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.69
p.69)
69)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Albero dei guasti
(o degli errori)
Schema che rappresenta il quadro morboso che
interessa o può interessare un sistema o una categoria
di sistemi
Descrive la catena di eventi e le correlazioni causali che
hanno portato o possono portare dall’errore al/ai guasti
È lo strumento di resitituzione strutturata di un quadro
morboso più o meno complesso di un oggetto o di una
soluzione tecnica
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.70
p.70)
70)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
L’attività diagnostica
Guasto del sistema
Fault tree
(albero del guasto)
SEQUENZA DI EVENTI
MECC. DI ALTERAZIONE
Difetti e cond. ambientali
Errori/omissioni
possibili prevenzioni mancate
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.71
p.71)
71)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Albero diagnostico
Rappresentazione delle possibili sequenze causali che
collegano un guasto (quadro morboso) di un oggetto (o
categoria di oggetti) a tutti gli eventi che possono averlo
causato, individuate ed analizzate durante un processo
diagnostico
Protocollo di guida e di controllo dello svolgimento delle
operazioni di diagnosi attinenti ad un oggetto o
categoria di oggetti (soluzione tecnica costruttiva)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.72
p.72)
72)
prof. Enrico De Angelis
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
La sequenza di eventi
GATES
operatori logici
N
OR
AND
NOT
Y
Z
INHIBIT (quando un
evento Y è
condizionato
dall’evenienza di Z)
EVENTS
eventi
Gli eventi possono essere
rappresentati in una rete
causale di eventi utilizzando la
simbologia a lato
evento
primario
evento non
sviluppato
risultato della
combinazione
di altri eventi
BRANCHES
rami
A
A
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.73
p.73)
73)
prof. Enrico De Angelis
triangle-in:
posto alla base di un
albero, ne rappresenta una parte
(ramo) definita altrove
triangle-out:
rappresenta una parte
(ramo) dell'albero che viene ripetuta
altrove (è il riferimento del
triangle in
)
1.
2.
3.
4.
Cos’è la P.E.?
Terminologia
Diagnostica
Alberi
Altre espressioni e simbologie
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.74
p.74)
74)
prof. Enrico De Angelis