Endoscopia

Cos’è un’endoscopia professionale?

L’endoscopia professionale è una metodologia di indagine sulle murature. Consiste nell’osservare con appositi strumenti cavità naturali o artificiali (appositamente create con carotatori o trapani). Questa prova sulla muratura consente la conoscenza della stratigrafia, tipologia, morfologia e stato di conservazione dei materiali attraversati. Può anche essere effettuata su strutture portanti e portate dei solai piani. Tutte le strutture e materiali che si possono attraversare con fori di piccolo diametro sono indagabili attraverso un’endoscopia professionale (Video indagine visiva sulle murature – endoscopia). Le indagini endoscopiche sono spesso classificate come prove non distruttive o prove debolmente distruttive.

Questo tipo di prova sulla muratura è stata mutuata dalle discipline scientiche mediche. Ha poi trovato ampia applicazione nel mondo dell’ingegneria entrando a far parte delle indagini sulle murature esistenti.

Attualmente fa anche parte delle prove previste dalla Circolare N. 633/STC del 03/12/2019 che ha per oggetto “Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori per prove e controlli sui materiali da costruzione su strutture e costruzioni esistenti di cui all’art. 59, comma 2, del D.P.R. n. 380/2001″. In particolare viene collocata all’interno delle prove facoltative del settore A (Prove su strutture in calcestruzzo armato normale, precompresso e muratura) per le quali i laboratori possono richiedere l’autorizzazione.

Diagnostica strutturale e prove non distruttive. Indagine visiva sulle murature, prova sulla muratura.
Diagnostica strutturale e prove non distruttive. Indagine visiva sulle murature, prova sulla muratura.

Come si esegue l’endoscopia professionale sulla muratura

La Circolare N. 633/STC del 03/12/2019 fissa come linea guida per l’esecuzione della prova la UNI EN 13018:2016. Nella prassi le modalità di esecuzione si articola secondo le seguenti fasi:

Asportazione dell’intonaco. Spesso le superfici da attraversare con il perforatore sono intonacate pertanto è utile eliminare il rivestimento con un piccolo demolitore. (O con strumenti manuali se le superfici sono particolarmente deteriorate come spesso accade per gli edifici che hanno subito il sisma 2016).
Perforazione. Può avvenire con carotatore dotato di micro-carotieri a corona diamantata con diametro da 5 a 20 mm oppure con trapano a punta da 5 a 30 mm.
Pulizia del foro. Una volta eseguito il foro avente la profondità di progetto, si procede con la rimozione di tutta la polvere e di tutti i detriti presenti nella cavità. Vengono utilizzate in tal senso apposite spazzole o compressori.
Introduzione dell’endoscopio nel foro. Viene posizionato nella cavità un riferimento metrico e lo strumento inserito lentamente nel foro inizia a registrare le immagini. Si continua ad inserire ed estrarre l’endoscopio finche non vengono registrate tutte le informazioni relative alla stratigrafia della muratura e al grado di conservazione dei materiali.

Indagine endoscopica, la strumentazione di prova

Oltre ai carotatori, trapani e strumenti per la pulizia, lo strumento fondamentale per questa tipologia di prova sulla muratura, risulta essere l’endoscopio che può essere di tipo rigido o flessibile.

L’endoscopio rigido o boroscopio rigido

L’endoscopio rigido o boroscopio rigido è costituito da un tubo rigido (con diametro variabile tra 6 mm e 14 mm) non prolungabile, con abbinati prismi, lenti e gruppi ottici che trasportano l’immagine dall’ estremità (obiettivo) all’altra del tubo (oculare). Questo strumento può raggiungere anche alcuni metri di lunghezza. Il potere risolutivo dell’immagine all’oculare è fortemente condizionato dall’illuminazione dello stesso. L’ illuminazione della cavità può essere prodotta da una lampadina a incandescenza accanto all’obiettivo oppure attraverso la trasmissione di luce con fibre ottiche (in questo caso, naturalmente, lo strumento non sarà prolungabile). Le immagini che giungono all’oculare possono essere registrate tramite una fotocamera collegata direttamente all’oculare

L’endoscopio flessibile o boroscopio flessibile

L’endoscopio flessibile o boroscopio flessibile è costituito da un tubo flessibile che ha il vantaggio di poter raggiungere le zone da indagare lungo percorsi tortuosi. Presenta un fascio centrale di fibre ottiche, a cui coassialmente è montato un altro fascio di fibre ottiche, in modo da trasportare l’immagine da una estremità (obiettivo) all’altra (oculare). Le fibre che formano l’anello esterno sono invece utilizzate per illuminare la zona indagata. Anche in questo caso le immagini che giungono all’oculare possono essere registrate tramite una fotocamera collegata direttamente all’oculare.

Se invece lo strumento è dotato anche di micro telecamera, videoprocessore e monitor, viene definito videoendoscopio. In questo caso è costituito da due parti: un fascio di fibre ottiche per l’illuminazione e un sensore CCD che raccoglie i segnali luminosi per trasmetterli al videoprocessore che rielabora le immagini. Il video così ottenuto viene poi registrato su CD.

Che risultati fornisce un’endoscopia professionale sulla muratura?

Il professionista che sceglie di indagare una costruzione esistente con l’endoscopia professionale sulla muratura, otterrà dai tecnici:

una scheda di riepilogo della prova: che riporta la localizzazione dell’elemento indagato (sia altimetricamente che planimetricamente), la profondità del tratto indagato, il diametro e la strumentazione utilizzata per il foro, l’angolo di perforazione ed una serie di immagini significative registrate con l’endoscopio.
La stratigrafia della muratura: che contiene gli spessori di tutti i tratti indagati e una breve descrizione qualitativa delle caratteristiche che contraddistinguono il materiale.

Diagnostica strutturale e prove non distruttive.

Indagine visiva sulle murature

prova sulla muratura

L’indagine endoscopica, uno strumento fondamentale per la valutazione di vulnerabilità sismica e diagnosi energetica

Prima di ogni intervento di miglioramento o adeguamento sismico, consolidamento e restauro, il progettista si imbatte nella valutazione di vulnerabilità sismica della struttura esistente. Tale valutazione non può prescindere da un’approfondita diagnosi dell’esistente. Essendo il patrimonio immobiliare esistente composto in larga parte da strutture in muratura, l’endoscopia professionale offre in tal senso dati indispensabili per una corretta modellazione dei comportamenti reali. Questa prova sulla muratura permette di conoscere stratigrafie che non si possono altrimenti ottenere da indagini visive. Inoltre la velocità e la ridotta invasività con cui viene eseguita la prova permette di indagare molti elementi strutturali e rilevare caratteristiche puntuali.

Anche a seguito del recente sisma 2016 nelle Marche, i tecnici si sono trovati spesso ad intervenire su strutture esistenti con struttura portante in muratura e caratteristiche costruttive molto varie. Le costruzioni infatti colpite dal sisma, costruite anche prima degli anni 50’, presentano particolarità strutturali visibili solamente con indagini endoscopiche. Sono ad esempio frequenti le murature a sacco (talvolta con paramenti esterni in pietra), murature a due o più teste con mattoni di misure non standard, solai in legno a singola o doppia orditura, e per poter caratterizzare in maniera efficacie tali tipologie strutturali è indispensabile effettuare fori visionando l’interno con appositi endoscopi.

Non solo la vulnerabilità e la successiva classificazione sismica hanno come base un’estesa campagna endoscopica ma tale tecnica risulta molto utile anche per la diagnosi energetica.

La diagnosi energetica

La diagnosi energetica di un edificio consiste nell’analisi dei consumi dell’edificio nel suo stato di fatto. Ciò dipende dalle caratteristiche delle superfici trasparenti e opache oltre che dalla tipologia di impianti installati. Una dettagliata analisi delle superfici opache può essere effettuata attraverso l’endoscopia professionale. L’ endoscopia professionale fornisce al professionista una stratigrafia precisa da cui scaturirà una valutazione della trasmittanza realistica.

Acquisiti i dati di input per la diagnosi energetica, i professionisti procedono con la modellazione dello stato di fatto e delle varie alternative progettuali che verranno poi esposti nella relazione energetica (Ex Legge 10/91), richiesta dagli enti competenti nel caso di nuova costruzione, ristrutturazione, ampliamenti volumetrici, e sostituzione di generatori di calore. I progettisti devono infatti specificare i fattori tipologici, le caratteristiche tecniche e costruttive dell’edificio, delle strutture e degli impianti, e le prescrizioni in materia di contenimento del consumo energetico da rispettare in fase di costruzione (isolamenti, ponti termici, rendimenti impianti, ecc.) come previsto dal D.lgs 192/2005 e s.m.i. e viene definita “ex Legge 10/91”

Oltre alla relazione energetica (Ex Legge 10/91), dalla diagnosi energetica scaturisce anche la redazione dell’APE (attestazione di prestazione energetica), che sintetizza le caratteristiche energetiche dell’immobile e che viene introdotto dal decreto 63/2013 e reso obbligatorio per tutti i contratti di compravendita immobiliare. Spesso l’APE viene redatto in assenza di una diagnosi energetica ma in tal caso la valutazione risulta molto approssimata, pertanto effettuare prove sulle murature e solai fornisce elementi necessari per la diagnosi energetica effettuata dal progettista e rende attendibili documenti fondamentali quali la relazione energetica e l’APE.