L'innovazione antisismica: come le tecnologie ISAAC stanno rivoluzionando la sicurezza degli edifici

Contesto normativo e limiti delle tecnologie tradizionali

Nel panorama attuale dell’edilizia italiana, la sicurezza sismica e il controllo delle vibrazioni rappresentano sfide sempre più complesse e centrali. Le soluzioni tradizionali, pur avendo offerto risultati significativi in passato, evidenziano oggi limiti in termini di invasività, costi e tempi di intervento.

Oggi nuovi approcci dinamici e intelligenti che integrano tecnologie attive e sistemi di monitoraggio in tempo reale offrono un cambio di prospettiva. È in questo contesto che si inseriscono le soluzioni ISAAC, tracciando la rotta verso una nuova era dell’antisismica, fondata su strumenti smart in grado di trasformare la risposta degli edifici alle sollecitazioni esterne.

Le normative italiane – dalle NTC 2018 alle Circolari esplicative, fino al Sismabonus – promuovono interventi di miglioramento e adeguamento sismico.

Tuttavia, l’adozione di queste misure incontra diverse criticità:

• Invasività delle soluzioni convenzionali
  Tecniche come irrigidimenti, ringrossi, FRP, cerchiature e interventi sulle fondazioni richiedono modifiche strutturali profonde, che possono compromettere l’integrità tecnica e il valore estetico o architettonico degli edifici.

• Difficoltà operative e cantierabilità
  Gli interventi su edifici occupati o strutture strategiche (ospedali, scuole, edifici pubblici) pongono complesse sfide logistiche e rischi elevati, rallentando o impedendo l’attuazione delle misure previste.

• Tempi lunghi e resistenza culturale
  I metodi tradizionali richiedono tempi lunghi di realizzazione, spesso in contrasto con le esigenze del committente o della Pubblica Amministrazione. A ciò si aggiunge una scarsa cultura antisismica, diffidente nei confronti di soluzioni innovative, dinamiche e intelligenti.

Alla luce di queste criticità, il paradigma tradizionale basato sulla mera resistenza strutturale si rivela spesso inadeguato. È quindi necessario adottare un approccio più proattivo e intelligente, capace di modificare la risposta dell’edificio alle sollecitazioni sismiche.

Il cambio di paradigma: riduzione della domanda sismica

La nuova visione della sicurezza strutturale non si limita a rafforzare gli edifici, ma punta a trasformarne il comportamento di fronte a eventi sismici e vibrazioni ambientali. Questo cambiamento si sviluppa lungo tre direttrici fondamentali:

• Da “resistere” a “rispondere”
  Le soluzioni di nuova generazione permettono agli edifici di interagire attivamente con l’energia sismica, gestendola e dissipandola in modo controllato.

• Dalla rigidità alla flessibilità controllata
  L’uso di sistemi flessibili consente di assorbire le sollecitazioni, riducendo il rischio di danni strutturali e aumentando la resilienza complessiva.

• Dal comportamento passivo a quello intelligente e adattivo
  L’integrazione di sensori e sistemi di controllo in tempo reale consente agli edifici di monitorarsi e reagire dinamicamente, anticipando e mitigando gli effetti delle vibrazioni.

Un’evoluzione concettuale che ha già trasformato settori come l’automotive e l’aerospaziale, e che ora sta rivoluzionando anche l’edilizia grazie a soluzioni avanzate di isolamento, dissipazione e controllo attivo.

Le tecnologie emergenti: dispositivi attivi e smart

I dispositivi antisismici di nuova generazione si distinguono per una serie di caratteristiche che li rendono ideali anche per edifici complessi o storici:

• Non invasività
  Si installano senza intervenire su murature, fondazioni o elementi portanti, preservando il valore architettonico.

• Modularità e leggerezza
  La struttura modulare consente di calibrare l’intervento in base alla massa e vulnerabilità dell’edificio.

• Funzionamento attivo
  Sistemi meccatronici e sensori evoluti garantiscono una risposta in tempo reale, generando forze di contro-reazione efficaci.

• Autosufficienza energetica o assistita
  I dispositivi funzionano autonomamente o con supporto esterno, assicurando operatività anche in situazioni critiche.

• Compatibilità con edifici esistenti
  Ideali per strutture storiche e strategiche, consentono interventi minimi senza compromettere l’integrità del costruito.

Un esempio concreto è il sistema attivo brevettato da ISAAC. Nata da un progetto di ricerca del Politecnico di Milano, ISAAC è oggi la prima realtà europea ad aver brevettato una tecnologia attiva dedicata agli edifici esistenti, senza necessità di interventi strutturali.

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La soluzione ISAAC è applicabile a un’ampia varietà di edifici – abitazioni, condomini, uffici, chiese, campanili, torri per telecomunicazioni, scuole e ospedali – e si compone di macchine installate in copertura e sensori distribuiti in punti strategici. L’installazione avviene dall’esterno, senza necessità di sgombero.

Classificata secondo la norma ISO 3010:2017 come Active Mass Damper (AMD), la tecnologia ISAAC rappresenta una svolta nel settore: riduce le oscillazioni e gli sforzi strutturali grazie a forze generate in tempo reale da algoritmi di controllo basati su dati accelerometrici. I dispositivi, posizionati in copertura, funzionano come contrappesi elettronici che contrastano i movimenti causati da sisma, vibrazioni o vento, senza alterare l’architettura.

Ad oggi, oltre 150 dispositivi ISAAC sono stati installati in Italia in soli tre anni. Tra i progetti più rilevanti: la nuova Torre Piloti di Genova, la Scuola Media di Buti (Toscana), hotel di catene internazionali e importanti ospedali.

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L’intervento di miglioramento sismico sulla scuola media “F. Di Bartolo” a Buti (PI) ha utilizzato il sistema AMD (Active Mass Damper) per incrementare la sicurezza strutturale fino a un indice IS-V di 0,8. Grazie a tecnologie non invasive e all’integrazione con interventi strutturali, è stato possibile garantire la piena operatività dell’edificio durante i lavori.

Active Mass Damper: come funziona e perché è rivoluzionario

Le vibrazioni strutturali non sono causate solo dai terremoti: anche vento, traffico pesante o linee metropolitane possono compromettere il comfort abitativo e la sicurezza degli impianti.

In questo scenario, l’Active Mass Damper (AMD) si afferma come una tecnologia rivoluzionaria per il controllo delle oscillazioni.

Confronto tra TMD e AMD

•  Tuned Mass Damper (TMD)
  Si basa su una massa oscillante che assorbe l’energia di movimento della struttura alla sua frequenza di risonanza. Tuttavia, presenta limitazioni:
  
  • Deve essere progettato su misura.
  • La sua efficacia cala se la frequenza dell’edificio varia.
  • Richiede masse molto grandi.

• Active Mass Damper (AMD)
  Supera questi limiti grazie alla capacità di adattarsi dinamicamente alle variazioni strutturali e di generare forze indipendentemente dalla massa.

Vantaggi dell’AMD

• Flessibilità: Adattabile a diverse tipologie strutturali.
  
• Adattabilità: Mantiene l’efficacia anche con variazioni nella frequenza della struttura.
  
• Potenza: Le forze dipendono dall’attuatore, non dalla massa.
  
• Compattezza e semplicità di installazione: Il modello Electro-Pro20x, ad esempio, utilizza una massa mobile regolabile tra 250 e 1000 kg per generare oltre 20 kN (circa 2 tonnellate) di forza orizzontale.

Questa tecnologia ha reso finalmente accessibili soluzioni di smorzamento attivo prima considerate teoriche, e si integra facilmente con altri sistemi smart, garantendo una protezione completa contro le vibrazioni.

Vantaggi operativi per progettisti e pubbliche amministrazioni

L’adozione di tecnologie come quelle elaborate da ISAAC comporta numerosi vantaggi pratici:

Per la Pubblica Amministrazione, questi vantaggi si traducono in una gestione del rischio più efficiente e in un controllo operativo continuo. Per i progettisti, invece, si aprono nuove prospettive grazie all’integrazione di logiche attive e modelli previsionali dinamici nella progettazione sismica.

Verso una nuova cultura della prevenzione

La sicurezza sismica non può più essere affrontata solo con la logica del consolidamento pesante. L’innovazione offre strumenti alternativi, più flessibili, sostenibili, adatti a edifici complessi, storici o ad alta valenza sociale. Progettisti e PA sono chiamati a fare un salto culturale: passare dalla reazione all’anticipazione, dalla resistenza all’intelligenza strutturale.

Con sistemi attivi, monitoraggio continuo e dispositivi flessibili, il futuro dell’antisismica è sempre più orientato verso una gestione integrata, efficiente e sostenibile, in grado di proteggere edifici, impianti e vite umane in modo sempre più efficace.

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