Esame di Stato ingegneria

Domande 2021/2022

Parete ventilata

La parete dell'edificio è la base dalla quale viene costruita la facciata ventilata. La parete deve essere piana e senza interruzioni, e per ovviare a possibili problemi di questo genere si può rimediare con l'applicazione di uno strato di intonaco di circa 1-2 cm. Lo strato seguente è composto dall'isolante, che viene applicato esternamente alla parete stessa per evitare la creazione di ponti termici; i pannelli isolanti, solitamente, hanno uno spessore variabile, dai 3 agli 8 cm, e hanno il compito di impedire e rallentare il passaggio del calore da un ambiente all’altro.

Dopodiché si passa allo strato dell'intercapedine, spesso circa 4 cm, che non deve avere interruzioni, per permettere una corretta circolazione dell'aria. Infatti, è grazie a questo strato che si innesca l’effetto camino; si devono inoltre progettare delle aperture di ventilazione sia nella zona alla base, sia nella sommità della parete ventilata, protette da griglie, per evitare l’ingresso di corpi estranei che potrebbero limitare il flusso dell’aria; queste piccole aperture in inverno vengono chiuse per proteggere ulteriormente l’edificio dal freddo.

Dopo passiamo alla struttura portante, composta da montanti, traversi, staffe e ancoraggi, meglio se in alluminio, poiché il peso di questo è ridotto e resiste meglio alla corrosione rispetto all'acciaio. I metodi di ancoraggio delle pareti verticali si dividono in strutture visibili e invisibili; nelle prime le lastre vengono agganciate alla struttura portante e sono visibili esternamente, poiché gli ancoraggi sono posizionati sui montanti verticali; in alternativa esistono le strutture non visibili, realizzate grazie a tasselli meccanici collegati alla parte posteriore dei pannelli.

Infine, passiamo al rivestimento esterno, che di solito consiste in lastre di formato abbastanza grande, in cotto o in gres porcellanato. I materiali che vengono usati in una facciata ventilata devono avere un'alta resistenza meccanica, un'elevata resistenza agli sbalzi termici e un ridotto assorbimento all'acqua.

Per installare una parete ventilata è opportuno fare studi sul contorno di dove si trova l'edificio stesso. Inoltre, la funzione varia a seconda del periodo dell'anno in cui ci si trova. Durante la stagione estiva, la parete ventilata mantiene una temperatura mite all'interno dell'ambiente; il vapore negli ambienti fuoriesce tramite il moto convettivo nell'intercapedine. Inoltre, in estate la parete ventilata si comporta da schermatura per i raggi solari, poiché il calore che si accumula sulla superficie non penetra all'interno dell'edificio ma viene dissipato grazie all'effetto camino.

Nella stagione invernale, il sistema dell'isolamento a cappotto protegge dalle condizioni meteorologiche di maltempo, e allo stesso tempo il vapore fuoriesce grazie al moto convettivo della camera d'aria. La facciata ventilata protegge dall’irradiazione solare e contemporaneamente mantiene costante la circolazione dell'aria a temperatura ambiente.

La facciata ventilata necessita di una coibentazione a cappotto, in modo tale che si crei un isolamento del tutto uniforme, che porterà alla riduzione dei ponti termici. Quindi, la facciata ventilata contribuisce a migliorare l'isolamento, e questo permette un migliore utilizzo della capacità termica di una parete. Ne derivano due effetti positivi: l'eliminazione dei ponti termici, ossia quei difetti che provocano condense e muffe all’interno degli ambienti, a causa di crepe di parti della facciata; lo scudo termico: nei periodi più caldi, grazie all’azione combinata della parete esterna che ripara dai raggi solari e della circolazione costante dell'aria a temperatura ambiente, la facciata ventilata crea una sorta di “scudo”, proteggendo così l'edificio dal calore.

Con la facciata ventilata si ha anche un miglioramento delle prestazioni acustiche dell'edificio; infatti, grazie a questa tecnologia si ha solitamente un dimezzamento del livello sonoro negli ambienti interni; l’effetto di isolamento è continuo e senza interruzioni e così sono eliminati facilmente i ponti acustici.

Jet grouting

Con il termine di Jet grouting si definisce l'iniezione nel terreno di una miscela cementizia ad alta pressione (fino a 600 atmosfere) attraverso piccoli ugelli al fine di consolidare i terreni di fondazione o per la formazione di diaframmi. Le tecniche attuali consistono nel disgregare il terreno miscelandolo allo stesso tempo con una sospensione cementizia, oppure nella rimozione della parte più fine mediante jetting di aria o acqua per ampliare la diffusione del trattamento con un effetto di parziale sostituzione.

Le fasi realizzative possono essere sommariamente così descritte:

• Perforazione del terreno con tubo centrale perforante sino alla quota desiderata. La perforazione avviene con circolazione di acqua oppure, qualora sia necessario sostenere le pareti del foro, di fango bentonitico o materiale analogo;
• Partendo dal basso verso l'alto estrazione del tubo con rotazione e contemporanea iniezione a pressione di una miscela cementizia; in detto modo il terreno si frantuma e si mescola con il prodotto iniettato. Si procede sino al raggiungimento della quota del piano campagna;
• Giunti in sommità si ripetono le operazioni per colonne attigue di jet grouting, avendo cura di eseguire delle sovrapposizioni e compenetrazioni tra le colonne (qualora previste) così da ottenere un unico corpo finale compatto.

Se devo realizzare l'edificio, parlare delle fasi ed elaborati – PDC

In base all’art.10 TUE, sono subordinati a permesso di costruire gli interventi di nuova costruzione, di ristrutturazione urbanistica e di ristrutturazione edilizia “pesante” “che portino ad un organismo edilizio in tutto o in parte diverso dal precedente e che comportino modifiche della volumetria complessiva degli edifici o dei prospetti, ovvero che, limitatamente agli immobili compresi nelle zone omogenee A, comportino mutamenti della destinazione d’uso, nonché gli interventi che comportino modificazioni della sagoma di immobili sottoposti a vincoli ai sensi del decreto legislativo 22 gennaio 2004, n. 42 e successive modificazioni”.

Le Regioni stabiliscono quali mutamenti d’uso, con o senza opere, sono subordinati a permesso di costruire o a segnalazione certificata di inizio attività, e possono anche stabilire quali ulteriori interventi sono sottoposti al preventivo rilascio del permesso di costruire. Titolato a chiedere il P.d.c. (art.11) è il proprietario o chiunque abbia titolo per richiederlo. La sua ulteriore caratteristica è di non comportare limitazione dei diritti dei terzi. Competente al rilascio (art.13) è il dirigente o il responsabile dello sportello unico o, in caso di esercizio di poteri sostitutivi, l’organo individuato dall’amministrazione regionale.

Nel P.d.c. (art.15) sono indicati il termine entro il quale deve essere dato avvio ai lavori ed il termine entro il quale questi devono concludersi, fermo rimanendo che il primo termine non può essere superiore ad un anno, il secondo, invece, a tre anni. L’interessato, prima della scadenza di detti termini, può richiedere una proroga per motivi oggettivi (o, se si tratta di lavori realizzandi da una P.A., anche per motivi di programmazione finanziaria). La proroga deve “comunque” essere accordata se lo stop ai lavori è intervenuto per iniziative della P.A. (in genere) o dell’a.g. rivelatesi infondate. Scaduti detti termini, il P.d.c. decade e, per il completamento delle opere non realizzate, dovrà essere richiesto ed ottenuto un nuovo titolo o presentata una SCIA.

Il termine per il rilascio del permesso di costruire per gli interventi “in alternativa a SCIA” (art. 22, comma 7 TUE), è di settantacinque giorni dalla data di presentazione della domanda. Fermo restando quanto previsto dalla vigente normativa in relazione agli adempimenti di competenza delle amministrazioni statali coinvolte, sono fatte salve le disposizioni contenute nelle leggi regionali che prevedano misure di ulteriore semplificazione e ulteriori riduzioni di termini procedimentali. In base all’art. 21 TUE, infine, le Regioni dispongono in materia di attivazione ed esercizio dei poteri sostitutivi, in caso di mancato, illegittimo rilascio del P.d.c., al fine di incentivare quelli di ristrutturazione, anziché quelli di nuova costruzione; alla valutazione del maggior valore generato da interventi su aree o immobili in variante urbanistica, in deroga o con cambio di destinazione d’uso. Tale maggior valore, calcolato dal Comune, è suddiviso in misura non inferiore al 50% tra Comune e privato ed è erogato da quest’ultimo al Comune sotto forma di contributo straordinario, cessione di aree o di immobili. Nel caso di mancata definizione delle tabelle parametriche da parte della regione e fino alla definizione delle tabelle stesse, i comuni provvedono, in via provvisoria. Ogni cinque anni i Comuni aggiornano gli oneri di urbanizzazione primaria e secondaria.

Fasi di realizzazione dell’edificio in zona PAI

• Inquadramento PAI (tipo di pericolosità)
• Studio idrogeologico
• Lavori inerenti alla regimentazione idraulica o manutenzione straordinaria/conservativo (art. 16)
• Richiesta di perimetrazione dall’autorità di bacino

In fase di scavo, rischio nel cantiere

Parlare delle opere provvisionali per sostenere lo scavo

Assicurazione professionale cosa copre solo la responsabilità civile

L'assicurazione professionale ingegneri copre tutti i danni che possono essere arrecati ai clienti nello svolgimento della propria attività di Ingegnere, che sia essa riferita alla progettazione, alla direzione dei lavori, alla sicurezza, all'interpretazione dei vincoli urbanistici.

Elencare i livelli di conoscenza e fattori di confidenza

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori di confidenza si distinguono i tre livelli di conoscenza seguenti, ordinati per informazione crescente: LC1, LC2, LC3.

Al Capitolo 8.5.4 (Circolare 2019, n°7) è riportata una guida alla stima dei Fattori di Confidenza (FC), definiti con riferimento ai tre Livelli di Conoscenza (LC) crescenti, secondo quanto segue:

• LC1, si intende raggiunto quando siano stati effettuati, come minimo, l’analisi storico-critica commisurata al livello considerato, con riferimento nel C8.5.1, il rilievo geometrico completo e le indagini limitatamente ai dettagli costruttivi, con riferimento nel C8.5.2 e le prove estese alle caratteristiche meccaniche dei materiali, con riferimento nel C8.5.3. Il corrispondente fattore di confidenza è FC = 1.35;
• LC2, si intende raggiunto quando siano stati effettuati, come minimo, l’analisi storico-critica commisurata al livello considerato, con riferimento nel C8.5.1, il rilievo geometrico completo e le indagini estese sui dettagli costruttivi, con riferimento al § C8.5.2 e le prove estese alle caratteristiche meccaniche dei materiali, con riferimento al C8.5.3. Il corrispondente fattore di confidenza è FC = 1.2;
• LC3, si intende raggiunto quando siano stati effettuati l’analisi storico-critica commisurata al livello considerato, come descritta nel C8.5.1, il rilievo geometrico, completo e accurato in ogni sua parte, le indagini esaustive sui dettagli costruttivi, come descritto nel C8.5.2 e le prove esaustive sulle caratteristiche meccaniche dei materiali, come indicato nel C8.5.3. Il corrispondente fattore di confidenza è FC = 1 (da applicarsi limitatamente ai valori di quei parametri per i quali sono state eseguite le prove e le indagini succitate, mentre per gli altri parametri meccanici il valore di FC è definito coerentemente con le corrispondenti prove limitate o estese eseguite).

Livelli di progettazione

L’art. 23, comma 1 del Codice appalti (D.lgs. 50/2016) definisce i 3 livelli della progettazione nel seguente modo:

• Progetto di fattibilità tecnica ed economica (ex progetto preliminare);
• Progetto definitivo;
• Progetto esecutivo.

Il progetto di fattibilità tecnica ed economica – progetto preliminare – è la prima rappresentazione del progetto da realizzare, l’idea di base, e si configura come una proposta da sottoporre al cliente. A partire dalle indicazioni approvate nel progetto preliminare si sviluppa il progetto definitivo che si basa prevalentemente su elaborati grafico-descrittivi. Infine, viene redatto il progetto esecutivo in cui, nel pieno rispetto del progetto definitivo, vengono definiti tutti i particolari della progettazione.

Il D.lgs. 36/2023 (nuovo codice appalti) contiene un’importante novità circa i livelli di progettazione: si passa da 3 a 2: scompare il progetto definitivo.

Nell’art. 41 (livelli e contenuti di progettazione), leggiamo che i livelli di progettazione sono 2:

• Progetto di fattibilità tecnico-economica (più dettagliato);
• Progetto esecutivo.

Codice dei contratti pubblici

Art. 50/2016

Art. 36/2023

Ingegneria naturalistica (opere di sostegno)

• Gabbionate: Le gabbionate sono opere abbastanza usate, si usano dei gabbioni di rete dove vengono riempiti con del pietrame a secco, sono opere di ingegneria naturalistica. Con il peso dei gabbioni tende a contrastare la spinta del terreno instabile. I gabbioni vengono realizzati in situ. Le gabbie sono fatte di rete d’acciaio zincato (per avere maggiori resistenze alla corrosione). Dopodiché vengono riempite con del pietrame sciolto. La fondazione è importante, di solito realizzato con del magrone (anche povero), però è molto importante che ci sia una certa fondazione alla base del muro di sostegno che va ad isolare un po' il muro dal terreno e soprattutto alla ripartizione dei carichi. Anche le gabbionate hanno subito un processo di prefabbricazione, le gabbie vengono fatte direttamente realizzate in stabilimento. In situ verranno solamente trasportate e posizionate.
• Muri a struttura scatolare – Cribb walls: È un’opera di sostegno a gravità costituita da una struttura di elementi di legno o cls prefabbricato, riempita di materiale granulare costipato. È adatto per terrapieni di altezza modesta (6-9 m) che esercitano spinte moderate. Nella sezione disegnata vediamo: innanzitutto, che deve essere comunque realizzata una fondazione. Abbiamo un’opera di sostegno formato da questi prefabbricati che si incastrano tra loro. A contatto con l’opera di sostegno c’è bisogno di un terreno di riporta da così avere un dreno e meno spinte sull’opera di sostegno. Il terreno di riporto deve essere ben compattato. C’è da dire che le Cribb walls ha varie varianti costruttive.
• Terre rinforzate: La terra rinforzata è una tecnica costruttiva di comune utilizzo nella progettazione e realizzazione di opere di sostegno, in sostituzione di strutture tradizionali. Nella realizzazione di terre rinforzate è opportuno valutare la posa di un sistema drenante dietro all’opera, al fine di evitare sovrapressioni nel corpo rinforzato. Le opere in terra rinforzata trovano applicazione nella stabilizzazione di pendii, nelle costruzioni di rilevati stradali e ferroviari ed in tutte quelle strutture di contenimento a cui si desideri associare un perfetto inserimento nell'ambiente circostante. Le terre rinforzate permettono di realizzare rilevati in terra con paramento fortemente inclinato, completamente rinverditile.

Rischi impianti di depurazione

• Illuminazione;
• Rischi da carenze di sicurezza su macchine e apparecchiature;
• Rischi da carenza di sicurezza elettrica;
• Rischi da incendio e/o esplosione;
• Rischi per la salute o igienico-ambientali (agenti chimici, agenti fisici, agenti biologici);
• Rischi trasversali-organizzativi.

Si ricorda che la presenza degli “agenti chimici pericolosi negli impianti di depurazione delle acque reflue è diffusa sia per l’impiego di sostanze e preparati sia per la formazione di prodotti di processo”. Inoltre, le acque reflue “veicolano diversi microrganismi (virus, batteri, funghi, protozoi, elminti) patogeni e non patogeni”.

Processo chimico e processo biologico

Nei decenni passati e fino a pochi anni fa, il notevole aumento del consumo di acqua da parte delle industrie, delle attività produttive e domestiche, portò ad un aumento del carico delle acque reflue, complicando o addirittura impedendo in parte, il potere di autodepurazione dell’acqua. Il mancato equilibrio naturale venne ripristinato tramite una notevole spesa per la realizzazione di impianti di depurazione e di reti fognarie adeguate che attraverso l’impegno adottato dal personale addetto agli impianti e alla manutenzione della rete fognaria, portarono, e portano tuttora, queste opere al mantenimento di un’acqua corrente pulita.

Trattamento acque

Le acque reflue vengono raccolte dalle singole reti fognarie e convogliate mediante collettori all’impianto di depurazione. In molti casi è indispensabile il sollevamento dei liquami convogliati dal collettore per inviarli alle fasi successive di trattamento. Come primo trattamento all’interno di un impianto di depurazione troviamo la grigliatura, che serve per la rimozione del materiale grossolano (pezzi di plastica, legno, prodotti per l'igiene, sassi, carta ecc.) tutto ciò che potrebbe altrimenti intasare tubazioni e pompe. Il grigliato viene lavato, pressato e portato in discarica. Nella dissabbiatura disoleatura avviene la separazione delle sabbie per sedimentazione naturale, mentre la separazione e la risalita degli oli e grassi in superficie viene favorita mediante insufflazione di aria che, assicurando una limitata turbolenza, impedisce anche la sedimentazione di sostanze organiche. Nella vasca di sedimentazione primaria avviene la sep