Il comma 4-bis dell’articolo 119 del Decreto Rilancio estende la detrazione già introdotta dal comma 4 anche alla realizzazione di sistemi di monitoraggio strutturale continuo a fini antisismici. Ricordiamo inoltre, che con il Superbonus – Sismabonus 110% vengono riconosciuti gli interventi antisismici sugli edifici come l’esecuzione di opere per la messa in sicurezza statica sulle parti strutturali, ovvero interventi di riduzione del rischio sismico che determini il passaggio ad una o due classe inferiori, ed effettuati anche mediante demolizione e ricostruzione di interi edifici;

La detrazione monitoraggio strutturale continuo è riconosciuta a condizione che sia eseguita congiuntamente a uno degli interventi antisismici previsti dai commi da 1-bis a 1-septies dell’articolo 16 del decreto-legge n. 63 del 2013 , nel rispetto dei limiti di spesa previsti dalla legislazione vigente per gli stessi interventi.

Il monitoraggio consiste nella rilevazione periodica di parametri rappresentativi del comportamento globale e dello stato di salute di una struttura con l’obiettivo di valutare nel tempo la struttura rispetto a quanto progettato.

Il monitoraggio strutturale consente di individuare eventuali anomalie nel comportamento dell’edificio che possono configurarsi come sen­tinelle di problemi maggiori, consentendo quindi l’attivazione di eventuali processi di approfondimento del problema. Il monitoraggio si attua generalmente attraverso l’uso di sensori di diver­so tipo, utili alla valutazione di parametri come spostamenti, deformazioni, accelerazioni, ecc.

Esistono fondamentalmente due tipi di monitoraggio: quello statico e quello dinamico. I due si differenziano sostanzialmente per la frequenza delle misurazioni.

Il primo, infatti, prevede il campionamento delle informazioni a intervalli regolari e mediamente lunghi, utili all’osser­vazione di fenomeni di natura quasi-statica, come i cedimenti dei sistemi di fondazione.

Il secondo, al contrario, prevede il campionamento delle informazioni in continuo, con le misurazioni effettuate a intervalli mediamente brevi, in funzione del tipo di fenomeno che si desidera osservare. Un esempio tipico di monitoraggio dinamico è rappresentato dall’analisi delle accelerazioni cui è soggetto un determinato punto di una struttura durante un episodio sismico o ventoso di particolare rilievo.

Leggi anche: Monitoraggio dinamico edifici e evoluzione delle performance strutturali

Monitoraggio strutturale continuo: per tenere sotto controllo la salute dell’edificio

Un sistema di monitoraggio offre, inoltre, la possibilità di estendere la vita residua di una struttura attraverso la sicurezza aggiuntiva fornita dai controlli pressoché continui. Un esempio in questo senso potrebbe essere rappresentato da un edificio storico.

L’installazione di un sistema di monitoraggio continuo ci fornisce degli strumenti per lo studio del comportamento dell’edificio e, allo stesso tempo, ci garantisce di poter individuare immediatamente eventuali variazioni nel tempo di un qualche parametro. Questo risulta di particolare utilità soprattutto nel momento in cui l’edificio non sia corredato da tutta quella serie di documenti progettuali cui siamo oggi abituati.

Inquadrare l’obiettivo del monitoraggio è il passo principale, difatti sulla base di questo potrà essere condotta un’attenta analisi del comportamento strutturale finalizza­ta alla definizione dei parametri che meglio rappresentano lo stato globale della costruzione. In linea generale, i principali obiettivi per cui viene usualmente scelto un sistema di monitoraggio sono:

I parametri di controllo scelti rappresenteranno quindi il punto di partenza per la definizione più tecnica del sistema di monitoraggio, a partire dalla tipologia di sensori previsti e dalla relativa frequenza di campionamento, fino ad arrivare al sistema di raccolta ed elaborazione dei dati. Per progettare adeguatamente il monitoraggio della struttura sono quin­di necessari alcuni passaggi fondamentali, che possono essere riassunti nei seguenti:

  1. Analisi approfondita del comportamento strutturale;
  2. Definizione dei parametri rappresentativi in relazione all’obiettivo;
  3. Scelta dei sensori e della relativa frequenza di campionamento;
  4. Definizione dell’architettura del sistema:

L’architettura del sistema è definita sulla base delle sue peculiarità e di quelle dell’edificio su cui dovrà essere installato.

Per saperne di più sul tema, consigliamo il volume:

Controllo e monitoraggio strutturale degli edifici

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Il monitoraggio dinamico edifici viene utilizzato sempre più frequentemente per determinare il livello di sicurezza degli edifici e costituisce un valido supporto alle indagini conoscitive classiche.

La strumentazione è composta essenzialmente da una serie di accelerometri, in grado di acquisire le vibrazioni a cui è sottoposto il manufatto e da una centralina di acquisizione che analizza, gestisce ed elabora i dati.

Grazie alla potenza di calcolo oggi ampiamente disponibile, tale tecnica risulta particolarmente affidabile e soprattutto non invasiva, in quanto è sufficiente installare gli accelerometri in punti opportuni della struttura e collegarli alla centralina di acquisizione.

Inoltre, grazie alla disponibilità di accelerometri ad alta sensibilità, è possibile misurare la risposta strutturale alle sole azioni ambientali; senza perciò la necessità, pressoché obbligatoria in tempi passati, di eccitare la struttura mediante dispositivi appositi (vibrodine) il cui utilizzo risultava spesso invasivo e caratterizzato da un elevato costo economico.

Monitoraggio dinamico edifici

Fig.1_Monitoraggio dinamico: catena di misura e procedura

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Monitoraggio dinamico edifici: l’importanza dell’identificazione dinamica

Attraverso l’analisi dei dati acquisiti (accelerazioni), è possibile risalire ai principali parametri modali del manufatto (frequenze proprie, smorzamenti e forme modali) e conoscerne il comportamento dal punto di vista dinamico. Sono queste le tre grandezze fondamentali che caratterizzano un sistema strutturale e che costituiscono “l’impronta digitale” della struttura.

Oggi, il passaggio dai segnali accelerometrici acquisiti (time histories) ai parametri modali del manufatto, è demandato ad appositi software disponibili in commercio che eseguono in maniera praticamente automatica la soluzione matriciale del modello agli autovalori.

Le informazioni ottenute da questo tipo di indagine costituiscono perciò un fondamentale strumento di supporto per la conoscenza dinamica dell’edificio ed un tassello indispensabile nella caratterizzazione complessiva delle strutture.

Il monitoraggio dinamico edifici costituisce inoltre l’unico strumento che consente di calibrare opportunamente il modello ad elementi finiti (F.E.M.) con cui vengono effettuate le analisi strutturali, al fine di riprodurre un modello numerico quanto più simile alla struttura reale. Dopo la corretta caratterizzazione dei materiali costituenti, infatti, solo la corrispondenza tra i parametri dinamici ottenuti in situ e quelli ottenuti dal modello FEM possono garantire la calibrazione di quest’ultimo.

In ultima analisi, è superfluo elencare in questa sede gli innumerevoli vantaggi che scaturiscono dall’utilizzare un modello FEM calibrato nell’ambito di miglioramenti o adeguamenti sismici di strutture esistenti.

Monitoraggio dinamico edificio

Fig.2_Calibrazione di modelli numerici a elementi finiti: confronto tra le forme modali ottenute numericamente e sperimentalmente

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Diagnosi strutturale e identificazione del danno attraverso il monitoraggio dinamico edifici

Un sistema di monitoraggio dinamico può inoltre essere installato in maniera permanente, durante l’intera vita utile di una struttura.

In questo caso la rete di sensori integrata alla struttura diventa un vero e proprio “impianto” in grado di acquisire i dati in maniera continua: a seguito di un evento calamitoso sarà quindi possibile effettuare in maniera quasi immediata una stima delle condizioni di salute del manufatto attraverso una diagnosi approfondita, avendo a disposizione le esatte accelerazioni subite dalla struttura.

Ciò si tramuta in una serie di vantaggi:

Il sistema di monitoraggio, mediante la valutazione della risposta strutturale in tempo reale, fornisce inoltre informazioni utilizzabili nel processo decisionale per valutare lo stato di salute dell’edificio. Nel caso di evento di ridotta intensità la valutazione dell’assenza di danni, supportata dal sistema di monitoraggio, consentirebbe una ripresa immediata dell’attività con evidenti vantaggi economici e commerciali.

Monitoraggio dinamico edifici

Fig.3_Monitoraggio permanente di strutture civili e sistemi di alert per il rilevamento del danno strutturale

Tale procedura può anche essere utilizzata non solo a seguito di eventi sismici, ma anche per valutare il naturale invecchiamento della costruzione, monitorando costantemente l’evoluzione dinamica dell’edificio e quantificare il calo delle performance strutturali dovute al tempo.

In questo ambito ricadono sicuramente le applicazioni di tale metodologia nella misurazione delle vibrazioni potenzialmente dannose per gli edifici (UNI EN 9916) e potenzialmente disturbanti per gli occupanti (UNI EN 9614).

Le esigenze sempre più stringenti, legate alle caratteristiche del nostro patrimonio edilizio nazionale, renderanno presto questa metodologia (oggi purtroppo non ancora sfruttata a pieno) imprescindibile nel contesto della caratterizzazione delle costruzioni esistenti.

Autori:

Ing. Alessio Pierdicca

Ingegnere libero professionista, dottorato in Ingegneria nell’ambito del monitoraggio dinamico. Opera nel campo della diagnostica strutturale degli edifici ed è specializzato nell’identificazione dinamica delle strutture. Ingegnere progettista presso CapStudio.

Ing. Fabio Mattiauda

Ingegnere libero professionista, esperto in diagnostica strutturale. Client Account Manager presso DRC Italia srl.

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Controllo e monitoraggio strutturale degli edifici

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L’utilizzo dei sensori per il monitoraggio consente di eseguire un’attenta analisi del comportamento strutturale finalizzata alla definizione dei parametri che meglio rappresentano lo stato globale della costruzione. In linea generale, i principali obiettivi per cui viene usualmente scelto un sistema di monitoraggio sono:

-il controllo dell’eventuale superamento di uno stato limite (tramite la definizione dei valori di una serie di parametri rappresentanti l’avvicinarsi dello stato limite stesso);

-la valutazione dell’impatto sul comportamento globale di un meccanismo di degrado (attraverso il controllo nel tempo, a parità di condizioni di carico, del comportamento di un elemento o della struttura nel suo complesso).

I parametri di controllo scelti rappresenteranno quindi il punto di partenza per la definizione più tecnica del sistema di monitoraggio, a partire dalla tipologia di sensori per il monitoraggio previsti e dalla relativa frequenza di campionamento, fino ad arrivare al sistema di raccolta ed elaborazione dei dati.

Ad esempio, uno degli obiettivi di un sistema di monitoraggio può essere quello di valutare e tenere sotto controllo l’abbassamento di un edificio nel tempo a causa dei cedimenti del terreno e, quindi, del sistema di fondazioni. Vediamo nel dettaglio la misura dei cedimenti, delle forze e delle inclinazioni.

Sensori per il monitoraggio: misura dei cedimenti

Questo tipo di verifica, utile per la valutazione delle sollecitazioni che possono nascere in una struttura, soprattutto in presenza di cedimenti dif­ferenziali tra porzioni di uno stesso fabbricato, si può fondamentalmente ricondurre ad una misura degli spostamenti. Dal momento che, tuttavia, per la misurazione di uno spostamento relativo è necessario disporre di un pun­to fisso di riferimento, non possono essere impiegati i trasduttori, per i quali è necessario che i due punti (fisso e mo­bile) siano particolarmente vicini.

Per questo tipo di applicazioni la soluzione è solitamente costituita dal rilievo topografico di alcuni punti della struttura. In fase di realizzazione dell’edificio dovranno essere predisposti uno o più punti di riferimento per le misurazioni (capisaldi), i quali presumibilmente non saranno soggetti a spostamenti e cedimenti nel tempo e che costituiranno la base per la realizzazione di una rete topografica.

Grazie alla posa sulla struttura di alcune mire, situate in posizioni specifiche in funzione del comportamento atteso, sarà quindi possibile traguardarle periodicamente in modo da valutarne lo spostamento assoluto e relativo nel tempo. Questa pratica offre fondamentalmente due importanti possibilità: da un lato è molto utile per capire come la struttura si muova in relazione ai cedimenti del terreno e dall’altra può essere utilizzata per la valutazione degli spostamenti che essa subisce in seguito a particolari condizioni di carico.

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Un esempio: nei palazzetti sportivi e negli stadi di calcio può capitare di do­ver installare o sostituire dei maxischermi, che nella maggior parte dei casi sono realizzati attraverso mattonelle luminose fissate ad una retro-struttura metallica, a sua volta appesa alle strutture di copertura.

Durante la progetta­zione di questi elementi, il progettista ipotizza il comportamento statico dei nuovi elementi e delle strutture esistenti, progettando di conseguenza i nodi e i dettagli costruttivi. Tuttavia, per le difficoltà di montaggio (lavori in quo­ta, ecc.) non è sempre scontato che le previsioni fatte a tavolino rispecchino quanto poi effettivamente realizzato, soprattutto in relazione alle condizioni di vincolo nei confronti della struttura esistente.

La possibilità di fare delle rilevazioni circa lo spostamento che subisce una determinata struttura a seguito dell’applicazione di un carico puntuale può essere di aiuto per capire se il comportamento in opera si avvicina o meno a quanto effettivamente immaginato in sede di progettazione, confermando la realizzazione secondo quanto previsto o segnalando eventuali anomalie per cui possono essere necessarie ulteriori verifiche. Inoltre, un grande punto a favore di questo tipo di rilievo consiste nel fatto che può essere applicato, anche a posteriori, su qualunque struttura.

Nel campo dell’ingegneria civile, per fare un altro esempio, questo tipo di pratica è spesso utilizzata per il monitoraggio delle dighe. Le dimensioni di questo tipo di interventi e la particolare conformazione geometrica rendono il metodo del monitoraggio topografico l’unico in grado di poterne apprezza­re il fenomeno deformativo, che a sua volta può essere legato al livello di pie­na così come ad un malfunzionamento o ad una riduzione della resistenza. Anche in questo caso, valutando i risultati ottenuti in funzione della confi­gurazione di carico e confrontandoli con i risultati attesi è possibile cogliere eventuali problemi in modo da poter intraprendere il più idoneo processo di riabilitazione strutturale.

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Sensori per il monitoraggio: misura delle forze

Può capitare, in determinate situazioni, anche di voler monitorare i ca­richi di compressione agenti in un determinato punto della struttura. Per questo tipo di rilevazioni sono spesso utilizzate le “celle di carico”, che non sono altro che degli strumenti per la misura delle forze. Il principio di funzionamento di questo tipo di strumenti si basa sull’utiliz­zo di un elemento di materiale, dimensioni e modulo elastico noto.

Applicando ad esso un estensimetro e conoscendo le proprietà del materiale è possibile, in funzione della deformazione avvenuta, risalire al carico che l’ha provocata. Come è prevedibile, esistono sensori per il monitoraggio di questo tipo di diverse dimensioni, in relazione al range di carichi per cui è previsto essi vengano utilizzati.

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Sensori per il monitoraggio: misura delle inclinazioni

Le misure inclinometriche rientrano nel grande gruppo di quelle rilevazioni atte a valutare lo spostamento e la deformazione della struttura nel tempo. Esse sono utili per valutare lo scostamento di un elemento strutturale da una determinata direzione. Uno dei principali campi di applicazione di questo tipo di sensori per il monitoraggio è sicuramente rappresentato dal monitoraggio dei ponti, sia per quanto riguarda le pile sia per quanto concerne gli elementi con cui sono realizzate le varie campate. Uno dei principi su cui si basano questi strumenti per la misura delle inclinazioni è quello del livello idrostatico. In particolare, l’inclinazione può essere facilmente desunta a partire dalla misura della differenza di quota di un liqui­do inserito in due vasi comunicanti.

Il testo è di Fabio Manzone ed è tratto dal volume “Controllo e monitoraggio strutturale degli edifici”.

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La drone box è l’aeroporto mobile che Gruppo Ferrovie dello Stato in collaborazione con l’Università di Siena ha brevettato per garantire la sicurezza delle aree sensibili della rete ferroviaria.

L’ENAC – Ente Nazionale per l’Aviazione Civile, chiarisce che i Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto, noti come droni, sono considerati a tutti gli effetti aeromobili come previsto dall’art. 743 del Codice della Navigazione e definiti come tali da leggi speciali, dal regolamento comunitario dal regolamento dell’ENAC e, per quelli militari, dai decreti del Ministero della Difesa.

Il drone nato come tecnologia militare, ha poi trovato il suo impiego in molteplici settori con diverse finalità tra le quali fotografiche e di rilievo. A tal proposito la diffusione di questi apparecchi negli ultimi anni è stata massiva sia per gli apparecchi di grandi dimensioni sia per quelli di ridotte dimensioni. Tale aumento, legato alla semplicità di utilizzo, di reperibilità e ai costi estremamente accessibili, ha anche agevolato anche un uso illecito, minando la sicurezza.

Drone Box. Di cosa si tratta?

Drone box

Drone Box 1_©FS

La Drone Box è stata esibita in occasione del workshop “Soluzioni per la sicurezza delle infrastrutture del paese: il volo automatico con mezzi unmanned. Sinergie possibili tra pubblico e privato”. Si tratta di un vero e proprio aeroporto mobile, completamente automatizzato per droni volanti.

Una ultimissima novità che nasce dalla collaborazione tra il Dipartimento di Ingegneria dell’informazione e Scienze matematiche dell’Università di Siena e Rete Ferroviaria Italiana con l’intento di garantire la sicurezza delle aree sensibili della rete ferroviaria italiana, ovvero le zone dedicate all’alimentazione delle linee o che sono a rischio terroristico, col fine anche di controllare gli accessi a quelle zone remote.

Il funzionamento della Drone Box, controllabile anche da remoto dalla Sala Situazioni Sicurezza di RFI a Roma, può essere garantito anche per mesi senza alcun apporto di personale specializzato – unmanned – nello svolgimento delle missioni ispettive in completa autonomia. La tecnologica scatola è in grado di registrare i video di ciascuna missione e di inviarli alla sala di controllo, attivando allarmi automatici e voli di perlustrazione per effettuare verifiche.

Alla presentazione della Drone Box presenti: Francesco Frati, Rettore dell’Università di Siena, Gianni Candotti, Generale dell’Aeronautica militare, Alessandro Mecocci, professore dell’Università di Siena e Franco Fiumara, Direttore Centrale Protezione Aziendale del Gruppo FS Italiane. Il prototipo è stato partorito da VISLAb (VIsion and Smart sensors Laboratory), sotto la supervisione del professor Alessandro Mecocci, e dal LEEME (Laboratorio di elettronica, elettrotecnica e misure elettroniche), sotto la supervisione del professor Valerio Vignoli, e Rete Ferroviaria Italiana – Ricerca e Sviluppo.

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Drone Box per le infrastrutture e l’edilizia. In che modo i droni vengono in aiuto?

Drone Box

Drone Box 2_©FS

Mecocci ha dichiarato in occasione del workshop: “la centralità di questo tipo di realizzazione deriva anche dal fatto che i droni volanti sono in procinto di cambiare completamente lo scenario tecnologico contemporaneo, introducendo un vero e proprio stravolgimento del modo di fare in moltissimi ambiti della nostra vita futura. Ad esempio, si pensi alle operazioni di supporto all’individuazione delle persone durante le operazioni di salvataggio a seguito di emergenze, alla valutazione dei danni prodotti da catastrofi di origine naturale e non, al trasporto di medicinali in zone difficilmente raggiungibili via terra e a tante altre applicazioni, in agricoltura, edilizia, nella comunicazione”.

L’interesse verso la tecnologia dei droni, non si limita ai privati ma coinvolge portatori di interesse quali RFI, Autostrade, Anas, Enel e Italferr. Il monitoraggio di viadotti ed il rilievo in edilizia solo alcuni dei campi nei quali trova applicazione la nuova tecnologia.

I droni in edilizia sono sempre più impiegati in edilizia: dalle fasi di rilievo di terreni o edifici esistenti, al monitoraggio ed ispezione di strutture inaccessibili, cantieri e vaste aree. Il loro uso combinato ad altre tecnologie aumenta il loro potenziale. Ad esempio basta pensare all’integrazione della tecnologia drone con i processi BIM.

Mecocci, a tal proposito, ha inoltre ribadito: “colgo l’occasione della presenza, oggi all’Università di Siena, di queste importanti istituzioni per proporre di creare un’architettura distribuita sperimentale, basata sull’impiego di droni volanti, volta a monitorare alcuni tra viadotti, tratte ferroviarie, elettrodotti, centrali termoelettriche e altre infrastrutture critiche. Immaginate di poter accedere in tempo reale alla ricostruzione tridimensionale di un viadotto, alle sequenze video ad alta risoluzione relative allo stato di conservazione della superficie dei suoi piloni. Supponete che tali registrazioni video siano effettuate autonomamente da droni, senza necessità di mandare in trasferta né mezzi né persone. Supponete che tali ricognizioni visuali siano accompagnate dalle registrazioni dell’andamento del traffico e dalle informazioni sulle deformazioni strutturali ottenute mediante una IoT di sensori. A questo punto si verrebbe a disporre di una ‘fotografia multimediale, multi-temporale e multisensoriale’ e costantemente aggiornata dello stato di salute di tutte le infrastrutture a rischio presenti sul territorio nazionale, a vantaggio della sicurezza dei cittadini, della tempestività nell’identificazione di possibili pericoli o criticità, della capacità di intervento from beginning”.

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Il monitoraggio delle acque potabili è un processo che consente di tenere sotto controllo la qualità dell’acqua destinata al consumo umano.

La gestione del rischio nei sistemi di potabilizzazione consiste innanzitutto nel monitoraggio del sistema stesso.

I programmi di controllo per le acque destinate al consumo umano hanno i seguenti obiettivi:

Le autorità competenti stabiliscono i programmi di controllo che rispettano i parametri e le frequenze stabilite dalla normativa, che consistono in raccolta e analisi di campioni delle acque oppure misurazioni registrate attraverso un processo di controllo continuo.

Inoltre, i programmi di monitoraggio acque potabili possono consistere in ispezioni delle registrazioni inerenti alla funzionalità e allo stato di manutenzione delle attrezzature e/o ispezioni del bacino idrografico, estrazione delle acque, trattamento, stoccaggio e infrastrutture di distribuzione (direttiva UE 2015/1787).

Come effettuare il monitoraggio acque potabili?

Il monitoraggio acque potabili può essere effettuato mediante controlli interni ed esterni, intesi a garantire che le acque destinate al consumo umano soddisfino i requisiti normativi, che devono essere effettuati (D.Lgs. 31/2001):

I controlli interni sono quelli effettuati dal gestore del servizio idrico integrato per la verifica della qualità dell’acqua destinata al consumo umano. I punti di prelievo dei controlli interni possono essere concordati con l’azienda unità sanitaria locale e per l’effettuazione dei controlli il gestore si avvale di laboratori di analisi interni, ovvero stipula un’apposita convenzione con altri gestori di servizi idrici. I risultati dei controlli devono essere conservati per un periodo di almeno cinque anni per l’eventuale consultazione da parte dell’amministrazione che effettua i controlli esterni (D.Lgs. 31/2001).

I controlli esterni, finalizzati a verificare che le acque destinate al consumo umano soddisfino i requisiti normativi, sono quelli svolti dall’azienda unità sanitaria locale territorialmente competente sulla base di programmi elaborati secondo i criteri generali dettati dalle Regioni che riguardano l’ispezione degli impianti e i punti e le frequenze dei campionamenti che devono essere rappresentativi della qualità delle acque distribuite durante l’anno.

Inoltre, l’azienda unità sanitaria locale assicura una ricerca supplementare, caso per caso, delle sostanze e dei microrganismi per i quali non sono stati fissati valori di parametro dalla normativa, qualora vi sia motivo di sospettarne la presenza in quantità o concentrazioni tali da rappresentare un potenziale pericolo per la salute umana. La ricerca dei parametri supplementari è effettuata con metodiche predisposte dall’ISS.

Come validare le misure messe in atto con il monitoraggio acque potabili?

Il monitoraggio acque potabili operativo è composto da tutte quelle azioni e misure necessarie per valutare il corretto funzionamento delle misure di controllo del rischio in un sistema idropotabile.

Le misure di controllo sono operazioni compiute dai tecnici (controllo visivo, campionamento, ecc.), tecnologie (te­lecontrollo, timer, manometri, ecc.) e trattamenti (filtri, disinfezione, ecc.) che hanno il compito di mitigare il rischio di contaminazione fisica, chimica, microbiologica e radiologica dell’acqua in un sistema di approvvigionamento (Lucentiniet al., 2014).

A tal proposito, bisogna verificare l’efficacia delle misure esistenti, considerando gli eventi pericolosi che possono causare la ricontaminazione dell’acqua sia direttamente che indirettamente. È necessario, quindi, verificare l’effettivo funzionamento di ciascuna misura di con­trollo, ovvero effettuarne la validazione (OMS, 2009).

La validazione consiste nel verificare che una misura di controllo o una combinazione di misure di controllo, se propriamente implementata, stia efficacemente operando al fine di controllare il rischio. È un’attività basata su valutazioni e osservazioni scientifiche volte a determinare se le misure di controllo intraprese assicurino l’eliminazione del pericolo o la sua riduzione a livelli accettabili.

I metodi di validazione possono comprendere:

risultati di monitoraggio estensivi in condizioni normali o eccezionali (ad esempio la performance di un trattamento di disinfezione sulla rimozione dei microorganismi in condizioni ordinarie e in seguito ad eccezionali piovosità o eventi alluvionali);

raccolta dati sulle misure di mitigazione esistenti, consultazione di dati tecnici sulle prestazioni delle misure di controllo da validazioni di impianti pilota o specifiche di fabbrica;

validazione sul campo delle prestazioni mediante uno studio sito-specifico che simuli il pericolo (ad esempio, è possibile validare una fonte di ener­gia alternativa simulando un’interruzione di energia elettrica e valutando se la fonte alternativa sia sufficiente a sopperire al fabbisogno energetico dell’intero impianto di trattamento).

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La crescente consapevolezza che eventi naturali disastrosi quali terremoti, inondazioni e tempeste non sono né inevitabili né incontrollabili ma che è l’interazione con il contesto sociale, politico ed economico in cui si verificano a rendere calamitoso un fenomeno naturale, ha contribuito fortemente all’evoluzione del concetto di Rischio naturale e allo studio di soluzioni per la mitigazione dei rischi eventi naturali.

Riconosciuto il legame che esiste e lega i concetti di ‘rischio’, ‘pericolo’ e ‘società’, è allora possibile pensare di limitare la probabilità di accadimento di eventi disastrosi mediante la definizione di opportune politiche, strategie e azioni di gestione di mitigazione dei rischi eventi naturali, finalizzate a ridurre potenziali condizioni di rischio e a incrementare il livello generale di sicurezza (UNISDR, 2004).

Si parla rispettivamente di previsione e prevenzione, entrambi (ma non allo stesso modo) componenti fondamentali per la riduzione del rischio:

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Mitigazione dei rischi eventi naturali. Come misurare la popolazione esposta a rischio?

Scorrette attività di pianificazione e gestione delle risorse fisiche, che non tengono conto delle effettive caratteristiche dell’ambiente e del rischio connesso a ciascuna azione di trasformazione del suolo, possono poi causare una sostanziale crescita dei livelli di vulnerabilità ed esposizione ai pericoli.

Dal momento che la popolazione, in un territorio, si configura come un’entità dinamica che varia nello spazio (luogo aperto/chiuso, luogo di residenza/lavoro o per il tempo libero, etc.) e nel tempo (24/7/365), sono necessari metodi e strumenti adatti a effettuare una misura della popolazione esposta a rischio che non trascuri tale sua natura multidimensionale.

Un numero crescente di dataset spaziali, ottenuti mediante utilizzo integrato di sorgenti di dati di popolazione (indagini statistiche, immagini satellitari, Big Data e iniziative di Crowdsourcing), forniscono svariate informazioni utilizzabili per valutare il livello di Esposizione urbana e rappresentano degli strumenti di supporto per la mitigazione dei rischi eventi naturali.

Tuttavia, se a livello globale, gli attuali strumenti, tecniche e metodologie presenti in letteratura si dimostrano adeguati e sufficienti per effettuare una tale stima, a livello locale invece si registra la mancanza di dati e mappe di popolazione completi e con un adeguato livello di dettaglio utilizzabili per studi e analisi di territorio (Pesaresi et al., 2017).

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Come ricavare i dati e le informazioni?

Secondo quanto definito, per raggiungere un buon livello di conoscenza è dunque fondamentale disporre innanzitutto di dati da elaborare e trasformare in informazioni.

Nel corso degli ultimi decenni, si è diffusa una sempre maggiore consapevolezza dell’importanza e utilità di raccogliere e analizzare dati per la prevenzione e mitigazione dei rischi naturali; nello specifico di open-data, dati di qualità utilizzabili (tecnicamente e legalmente) da tutti (GFDRR, 2014a). Attualmente le principali fonti che forniscono dati relativi alla presenza della popolazione sulla Terra sono le indagini statistiche, i sensori satellitari per l’Osservazione della Terra, i Big Data e le iniziative di Crowdsourcing.

L’utilizzo integrato di tutti questi sistemi di rilevamento dati è fondamentale per ottenere informazioni complete sulla presenza della popolazione in un territorio. Di seguito si presentano potenzialità e criticità nell’utilizzo di alcune di tali sorgenti per la determinazione di dati relativi alla distribuzione spaziale e temporale della popolazione, aspetto fondamentale per poter adottare soluzioni volte alla mitigazione dei rischi.

Mitigazione dei rischi

Città di Brasilia (immagine da satellite)
Fonte: NASA

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Uso del suolo e riduzione del rischio naturale in ambito urbano

Uso del suolo e riduzione del rischio naturale in ambito urbano

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Il presente volume è l’esito del percorso di ricerca sviluppato durante la Scuola di Dottorato in Ingegneria Civile e Architettura - presso l’Università degli Studi di Pavia - sul tema della prevenzione del territorio urbano dai possibili danni dovuti da eventi...

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L’identificazione dinamica di edifici e infrastrutture – quali torri, ponti, viadotti, passerelle – rappresenta uno dei principali campi di studio dell’ingegneria delle strutture civili. Essa include le tecniche che consentono di individuare la risposta dinamica della struttura stessa quindi i modi di vibrazione, le frequenze proprie e i coefficienti di smorzamento.

Essa assume una significativa importanza in quanto è applicata nei vari ambiti dell’analisi strutturale come nelle fasi di:

Il comportamento dinamico di una struttura, infatti, è influenzato dalla gran parte dei fattori in grado di interferire con la buona conservazione dell’opera.

Esso risente non solo delle condizioni intrinseche proprie dell’organismo strutturale ma, in modo altrettanto significativo, anche della distribuzione dei carichi e della distribuzione degli elementi non strutturali. È il caso degli elementi molto rigidi, ma poco resistenti, come le tompagnature. La loro distribuzione altera significativamente la risposta dinamica della struttura al punto da poter anche migliorare un comportamento sismico non corretto.

Analogo caso è quello della variazione di masse applicate: esse si riflettono sulla risposta sismica del manufatto allo stesso modo di quanto avviene per rotture o indebolimenti di elementi strutturali che, invece, appartengono a caratteristiche proprie dell’organismo.

Quale è il campo in cui l’identificazione dinamica risulta fondamentale?

Il campo in cui l’identificazione dinamica assume la maggiore importanza è quello del comportamento sismico delle strutture. Quando però la capacità di resistere al sisma è affidata in ampia parte a caratteristiche di duttilità delle sezioni, come dovrebbe accadere in una struttura antisismica ben pensata, l’identificazione dinamica non ci aiuta a comprendere se nel tempo si modifichino tali caratteristiche.

Ciò avviene, per esempio, nel caso dei miglioramenti antisismici realizzati con l’impiego di materiali compositi. Questi mirano a incrementarne la duttilità degli elementi tramite il miglioramento del confinamento di sezioni e nodi e non alterano in maniera significative le rigidezze.

Ad oggi non esiste una tecnologia sviluppata per le ordinarie applicazioni di cantiere che possa misurare miglioramenti della duttilità di sezione o la buona messa in opera di interventi che su di essa agiscono. Le curve di miglioramento della duttilità, infatti, si potrebbero dedurre solo in laboratorio dai provini portati a rottura.

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Identificazione dinamica, cosa ci fa sapere di una struttura?

Identificare una struttura dal punto di vista dinamico equivale a comporre il suo DNA all’interno del quale è riportata ogni sua caratteristica intrinseca, come la sua forma in pianta o in elevazione, la tipologia e la resistenza degli elementi costruttivi, le caratteristiche del suolo a cui appartiene, fino alle masse non strutturali presenti, e alla disposizione degli elementi rigidi di completamento.

Tale DNA rimane immutato qualunque sia l’entità o il tipo di eccitazione applicata. Al contrario, ogni variazione delle caratteristiche strutturali, come danni o ripristini di elementi, così come ogni diversa distribuzione di masse o elementi rigidi non strutturali si traducono in una sua modifica.

Nel caso di realizzazione di strutture complesse, l’analisi per l’identificazione dinamica permette di tarare il modello di calcolo in modo da renderlo il più rappresentativo possibile della struttura reale. Si tratta di verificare la corrispondenza tra parametri modali del sistema (frequenze naturali, fattori di smorzamento e forme modali) del modello analitico, e i parametri dinamici dedotti dall’identificazione dinamica.

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Quali sono gli svantaggi e le difficoltà che si possono incontrare?

Le tecniche di identificazione dinamica possono condursi sia sulla base del metodo operativo: Analisi Modale Operazionale (OMA), sia sulla base del metodo sperimentale: Analisi Modale Sperimentale (EMA).

Il vantaggio dell’Analisi Modale Operazionale, condotta per l’identificazione dinamica, è dato dal poter determinare le proprietà dinamiche delle strutture anche nel caso di input incognito, come nel caso del rumore ambientale, e di svolgere prove economiche e veloci che possano realizzarsi anche durante l’ordinario esercizio della struttura. Lo svantaggio è che il dato può essere inficiato dalla presenza di un’eccitazione non casuale e che, mentre rimangono deducibili frequenze naturali, modi naturali e rapporti di smorzamento, non è possibile dedurre i fattori di partecipazione modale essendo l’input incognito.

L’Analisi Modale Sperimentale (EMA) consiste nella misura della risposta del sistema sottoposto all’azione di una fonte eccitante anch’essa nota. L’eccitazione della struttura può essere indotta tramite una vibrodina meccanica, o attraverso l’uso di massa che, rilasciata, impatta sulla struttura, o con eccitatori oleodinamici ed elettrodinamici.

Le difficoltà sono legate all’eccitazione di grosse strutture. Si procede applicando una forza pulsante in un punto e si misurano i valori della risposta, quali spostamento, velocità e accelerazione in un altro punto.

Si deduce così la legge di risposta del singolo punto all’input ricevuto che permette di identificare i parametri modali. Tale metodo viene anche detto del problema inverso”, in quanto, noto l’input e nota la risposta, si vuol dedurre il comportamento della struttura.

Ripetendo diverse misurazioni in punti diversi della struttura si deduce la matrice di risposta. Per quanto concerne gli algoritmi di identificazione, essi possono appartenere sia al dominio delle frequenze (matrici di equazioni algebriche) sia al dominio del tempo (matrici di equazioni differenziali).

È necessario però che la forzante venga controllata per evitare che la struttura si porti in campo plastico, contraddicendo così le ipotesi fondamentali dell’analisi sperimentale che consistono in:

I risultati sperimentali dedotti dalle misurazioni racchiudono i vari scenari corrispondenti ai diversi meccanismi di sorgente. Disporre di questi dati, oltre a rendere noto il comportamento delle strutture, permette in fase di studio sia di adattare il modello teorico adottandone uno che abbia un comportamento maggiormente rispondente alla realtà, sia di applicare a quanto già modellato le accelerazioni corrispondenti alle condizioni maggiormente penalizzanti.

Il testo è di Matteo Felitti e Lucia Rosaria Mecca.

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Il modello digitale informativo allestito nelle fasi di fattibilità e progettazione di manufatti complessi è sempre più supporto al monitoraggio di cantiere e alle attività di manutenzione in corso d’opera nonché al controllo strutturale BIM dell’opera.

L’articolazione del settore delle costruzioni, per sua natura multiforme e intricato, insieme al forte momento di incertezza economica e al rinnovando quadro normativo, ha fatto emergere specifiche richieste per quanto attiene alle funzioni di supporto alle attività da compiere per il monitoraggio delle strutture, necessarie per rendere più efficienti alcune pratiche operative riferibili a un’attenta programmazione dei lavori.

Le attuali metodologie e tecnologie proprie del System Information Mode­ling si distinguono attraverso peculiarità plurime, atte a un miglioramento delle prassi tradizionali: processi di tipo collaborativo, relazioni biunivoche tra basi di dati, geometria e topologia sono solo alcuni dei valori aggiunti introdotti da “modelli intelligenti” BIM applicati in ambito edilizio e urbano; la loro elaborazione traguarda una consapevole maturità di un insieme di strumenti informatici.

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Processi per il controllo strutturale BIM e il monitoraggio

 Il BIM integra ed è integrato da altri approcci declinati all’interno di spe­cifiche tecnologie di tipo informatico: GIS(Geographic Information System), web, applicazioni mobile, DBMS(DataBase Management System); tutti i linguaggi informatici che legano le parti del processo edilizio diventano l’universo di riferimento anche fino alle fasi di monitoraggio e di manutenzione delle opere; questi linguaggi preludono a processi articolati e interoperabili facendo emergere, come variegata selezione, approcci, tecnologie e strumenti ben definiti per “ben costruire e far vivere”.

La prassi che si sta via via conformando evidenzia la molteplicità di funzioni assolte dal modello geometrico parametrizzato tridimensionale BIM: quando questo è strumento concettuale e prefigura; quando è base informativa per il progetto; quando ospita i dati, variabili nel tempo, della sua realizzazione; quando restituisce gli aspetti di gestione e manutenzione.

L’allestimento di un’architettura informatica che metta in relazione le tecnologie informati­che di tipo BIM e di tipo DBMS richiede il coinvolgimento di competenze e risorse specificamente formate e investimenti in dotazione hardware e software (al BIM Manager si deve affiancare una figura dedicata al data management in modo da ricomprendere nel BIM Execution Plan tutte le parti del processo BIM).

Questo repository complesso apre il suo impiego anche a utenze non specificamente formate alla modellazione geometrica di tipo informativo, coinvolgendo anche quelle competenze di cantiere e di gestione del manufatto (facility management).

La trasparenza del modello informativo e informatico BIM consente di misurarne attendibilità e affidabilità secondo le prefissate intenzioni (perché/per chi, cosa, come, con quali strumenti, in quali tempi?). Gli strumenti di tipo grafico e numerico, attraverso la rappresentazione del modello, sono il media, l’interfaccia attraverso la quale intervenire sulla ricostruzione filologico-congetturale a ritroso nel tempo, sui dati di rilievo, sul progetto, sui lavori di realizzazione e sull’uso delle opere per poi procedere con il controllo strutturale BIM.

Il modello BIM riflette quindi gli esiti delle registrazioni di cantiere e di gestione; gli strumenti oggi si stanno conseguentemente sempre più orientando nel verso di consentire la sua manipolazione direttamente da interfacce accessibili dai comuni dispositivi informatici.

È così opportuno ampliare il modello BIM nella sua componente numerica e testuale e in quella iconografica (tutto l’apparato fotografico che produce l’attività tecnica di sopralluogo), lasciando, a chi opera direttamente sul modello, il compito di stabilire la forma e le relazioni geometriche, funzionali e prestazionali del manufatto.

Il modello – multiscala per incontrare le esigenze delle discipline specialistiche che lo adoperano – è quindi l’ambiente dell’interazione dinamica (che non si risolve ed esaurisce solo più “sulla carta”) in ogni livello successivo di approfondimento. Con il modello, il controllo strutturale BIM delle opere acquisisce un livello ulteriore di profondità fino a contenere tutti i parametri vitali dell’opera realizzata. La generalizzazione del modello secondo regole di aggregazione e associazione di dati, necessaria per condurre il progetto verso la sua esecuzione materiale, si riflette in una apparente semplificazione grafica che è però ancora densa di informazioni, tutte e solo quelle che occorrono al controllo operativo e gestionale.

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Alcune indicazioni metodologiche e strumentali per i piani di manutenzione

Il rilievo delle strutture dei manufatti è articolato in ragione dei parametri significativi individuati nell’impostazione dei piani di manutenzione relativamente al controllo strutturale BIM: differenti, quindi, gli esiti attesi.

Lo sviluppo di strumenti informatici dedicati ha, tra gli obiettivi, quello di “mettere a sistema” le diverse componenti, sfruttando il valore di efficienza che può derivare dalla formalizzazione informatica degli aspetti collegati al supporto dell’analisi e al relativo risultato grafico-numeri­co.

In questa che rappresenta la prima fase di approfondimento di tale aspetto operativo, il sistema informativo da predisporre deve consentire di produrre:

Quest’ultima considerazione (relativa alla trasparenza e alla comunicazione verso i soggetti competenti) è un aspetto discriminante per la buona riuscita dei processi di analisi sottesa alla valutazione della vulnerabilità delle strutture; il supporto grafico è un campo di confronto all’interno del quale è possibile attivare raffronti e dibattiti in quanto, per sua natura, mette in luce i differenti esiti delle rilevazioni attraverso un adeguato linguaggio grafico che discenda da un insieme ordinato di elementi e procedure.

A partire dall’archivio associato all’immagine sintetica degli esiti del controllo strutturale BIM, la stratificazione dei dati all’interno del sistema informativo (temporalmente e spazialmente definiti) deve consentire di:

Controllo strutturale BIM

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Di monitoraggio ponti, si è parlato lo scorso 14 febbraio presso la sede ENEA di Roma dove si è tenuto il convegno “Monitoraggio e valutazione di ponti e viadotti – Stato dell’arte e prospettive” durante il quale è stato fatto il punto sulle attività e le proposte per la salvaguardia e la manutenzione preventiva delle infrastrutture.

Durante l’incontro, al quale hanno preso parte i massimi esperti del settore, sono state individuate le soluzioni da adottare sulle strutture presenti lungo il sistema infrastrutturale, con l’obiettivo di monitorare e riconoscere lo stato di conservazione e di degrado dei materiali.

Paolo Clemente del laboratorio di “Tecnologie per la dinamica delle strutture e la prevenzione del rischio sismico e idrogeologico – ENEA”, ha spiegato: “i crolli di ponti e viadotti che si sono verificati negli ultimi anni suggeriscono che, come le persone, anche le strutture hanno bisogno di check-up programmati. Oggi siamo in grado di controllarle di continuo grazie a sistemi di monitoraggio avanzati che consentono di individuare danneggiamenti già nella loro fase iniziale. Le tecnologie offrono la possibilità di rimediare in tempo, prima che il degrado si aggravi e richieda interventi più pesanti e costosi.

Tra le tematiche analizzate durante la giornata di studio: robustezza strutturale di ponti e viadotti, verifiche di sicurezza dei ponti esistenti, tecniche di monitoraggio e di caratterizzazione strutturale di ponti, monitoraggio dinamico strutturale e cloud computing.

Un argomento, sempre più, oggetto di riflessioni ed approfondimenti, dopo il tragico evento del crollo del viadotto Morandi e dei diversi casi di collasso delle strutture che hanno sollevato non poche polemiche e rimbalzi di responsabilità di intervento.

Il problema della mancata manutenzione che in casi gravi si traduce in crolli, oltre a compromettere la sicurezza degli utenti, causa gravi disservizi rendendo inaccessibili le infrastrutture strategiche.

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Quali proposte da ENEA per il monitoraggio ponti?

Tra le proposte ENEA l’attività di check-up, nell’ambito del monitoraggio ponti, può essere eseguita attraverso il sistema dell’interferometria radar. Attraverso uno strumento simile ad una macchina fotografica, la misurazione delle vibrazioni, sulla struttura di un ponte o di un viadotto, può essere eseguita anche da remoto e dopo aver effettuato le misurazioni dinamiche, in base ai rilievi ottenuti, è possibile definire una scala di priorità sia per gli approfondimenti sperimentali sia per gli interventi da realizzare.

L’aspetto positivo interessa sia i costi di misurazione che sono notevolmente ridotti sia la facilità di accesso ai dati senza dover essere necessariamente presenti in sito.

Per il rilievo continuo nel monitoraggio ponti, l’ENEA propone sensori a fibra ottica in grado di eseguire a costi accessibili un monitoraggio anche con un elevato numero di punti di rilevazione. A detta dell’ENEA, questa tecnologia può rappresentare il punto di partenza per un progetto/processo di prevenzione su ponti e viadotti che, in base ai risultati del monitoraggio continuo, favorisca una manutenzione preventiva in tempo reale.

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Monitoraggio ponti e adeguamenti sismici. La questione interessa tutti

Il Ponte all’Indiano a Firenze, il viadotto a Civita di Bagnoregio (VT) e la passerella pedonale di Forchheim in Baviera sono strutture analizzate dall’agenzia nazionale ENEA. Gli interventi, tuttavia non interessano il solo monitoraggio statico, ma anche l’adeguamento sismico attraverso tecnologie basate sull’utilizzo di sistemi di isolamento e dissipazione, particolarmente idonee nella salvaguardia di strutture esistenti come, ad esempio, il ponte in cemento armato precompresso e pile in muratura sul fiume Reno a Marzabotto (BO).

Quello del monitoraggio ponti, è un aspetto che richiede sempre più una presa di coscienza ed è una questione che interessa i governi e gli enti che si occupano della gestione delle infrastrutture.

Anche dagli Stati Uniti arriva un grido d’allarme sulle opere infrastrutturali vetuste verso le quali sono in atto sperimentazioni innovative come ad esempio quella che prevede l’impiego di smartphone tra i più diffusi in commercio, per il monitoraggio di ponti. L’esperimento è stato condotto sul ponte Harvard Bridge a Boston, attraversato giornalmente da 30mila veicoli. Dallo studio è emerso che gli accelerometri presenti negli smartphone, pur non essendo sensori di tipo professionale, possono fornire informazioni valide e significative che consentono di controllare le vibrazioni della struttura, con un’accuratezza assimilabile a quella ottenuta utilizzando il sistema a sensori fissi.

I risultati ottenuti risultano tanto più precisi quanto più alto è il numero di dataset provenienti da diversi cellulari che viene analizzato. La gestione di big data via crowdsourcing sarà un’altra questione da affrontare.

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Si ritorna a parlare di monitoraggio opere e dello stato di conservazione e manutenzione delle infrastrutture, con la notizia della sospensione del traffico lungo il viadotto Puleto dell’E45.

La strada statale 3bis Tiberina, nella zona di Valsavignone, provincia di Arezzo, è stata chiusa in data 16 gennaio 2018, a seguito del sequestro preventivo disposto dal procuratore Roberto Rossi.

L’inchiesta è partita con il cedimento avvenuto nel febbraio del 2018, di una porzione dell’infrastruttura e a seguito di segnalazioni, sullo stato di degrado del pilone in cemento armato.

Le problematiche, fa sapere l’ANAS (Gruppo Fs Italiane) che gestisce il tratto di cui fa parte il viadotto a cinque campate per 200 metri totali, interessano: il sistema di appoggio, nei giunti e nei cordoli laterali, il degrado superficiale sulle pile e le spalle, con scopertura in alcune zone del copriferro e l’ossidazione dei ferri di armatura.

La richiesta del procuratore capo di Arezzo, è stata espressa in seguito alle valutazioni dello stato di corrosione in cui versa uno dei piloni del Puleto, dagli ingegneri Fabio Canè e Antonio Turco, facenti parte della commissione tecnica. Sono stati inoltre evidenziati dai tecnici, possibili rischi sulla tenuta correlati ad un eventuale sovraccarico di traffico pesante.

Tuttavia, ANAS rassicura che le condizioni, non pregiudicano la transitabilità del viadotto e precisa con una nota: “ tale opera era sotto monitoraggio da tempo da parte dei suoi tecnici e che le indagini e gli studi effettuati sull’opera e le ispezioni eseguite periodicamente, in relazione ai quali non sono state rilevate criticità di natura strutturale, saranno forniti alla Procura di Arezzo, al fine di valutare una possibile riapertura dell’opera, eventualmente con limitazioni al traffico.”

Monitoraggio opere

Degrado pilone E45, assenza di copriferro ©ANSA

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Monitoraggio opere. Sentinel dallo spazio alle infrastrutture

L’utilizzo di sistemi tecnologici per la gestione di tali problematiche, è solo agli esordi. Progetti pilota sono in atto per testare la risposta tecnologica alla domanda di monitoraggio opere in tempo reale.

SENTINEL è il nome assegnato al programma attuato dall’ESA (European Space Agency) e finalizzato al monitoraggio terrestre, atmosferico e oceanico della Terra con lo scopo di raccogliere i dati utili allo studio del pianeta e molteplici applicazioni.

SENTINEL (Sistema di pEsatura diNamica inTelligente per la gestioNE deL traffico pesante) è anche il nome assegnato al progetto sperimentale, partito nel dicembre 2018 che coinvolge ENEA, ANAS, Takius Srl e Consorzio TRAIN e finanziato dal MIUR con il PON Ricerca e Innovazione 2014-2020. L’omonìmia con il programma spaziale è un caso, tuttavia i programmi hanno in comune l’obiettivo del monitoraggio.

Per limitare i rischi legati al sovraccarico di traffico pesante, come quelli evidenziati per il viadotto dell’E45, sensori hi tech sono stati istallati sull’autostrada A2 Salerno-Reggio Calabria, per controllare l’impatto del traffico pesante sui ponti ed identificare in tempo reale l’eventuale sovraccarico, quindi raccogliere informazioni utili per la corretta esecuzione della manutenzione di ponti, viadotti, tratti stradali ed elementi strutturali.

Piero De Fazio, ricercatore del Dipartimento Tecnologie energetiche dell’ENEA, sul funzionamento del sistema, ha dichiarato: “L’aspetto più innovativo consiste nell’abbinare la ‘pesatura dinamica’ dei TIR con modelli predittivi basati su traffico e condizione di carico, ma anche su fattori quali altimetria e condizioni meteo, con strategie di sicurezza come lo smistamento su viabilità alternativa o il fermo in area/tratta di accumulo”.

ANAS, controlla periodicamente il passaggio di circa 30 mila trasporti eccezionali mediante sistema informatizzato che prevede l’uso di App con geolocalizzazione che consente il monitoraggio dei trasporti eccezionali da parte delle Sale Operative. L’individuazione dei tratti interessati dai transiti eccezionali, combinato a SENTINEL, può aiutare ulteriormente sul controllo dei mezzi pesanti.

Non solo infrastrutture. Sensori hi tech anche per il monitoraggio opere storiche

L’applicazione della tecnologia sul monitoraggio, non si limita alle infrastrutture. Difatti oltre SENTINEL, il programma ADAMO (Analisi, DiagnosticA e MOnitoraggio) prevede l’istallazione di sensori hi tech e l’utilizzo di tecnologia come la fluorescenza indotta da laser nell’ultravioletto e la spettroscopia Raman per il controllo dello stato di conservazione ed il restauro delle aree di interesse storico-culturale.

Il progetto coordinato dall’ENEA e finanziato dal Distretto Tecnologico per i beni e le attività Culturali (DTC) della Regione Lazio, coinvolge CNR, INFN, le tre università pubbliche di Roma “La Sapienza”, Tor Vergata e Roma 3 e quella della Tuscia, è attualmente eseguito su sei siti storici all’interno della città metropolitana di Roma.

La fluorescenza a raggi X, le indagini mediante radiazione nell’infrarosso e nel THz per analizzare l’opera al di sotto della sua superficie, sono solo alcune delle tecnologie, che consentono di valutare gli effetti prodotti sulla struttura a seguito di eventi come terremoti e condizioni meteoriche, quindi di ottenere informazioni sui materiali utilizzati, sullo stato di conservazione e storia dell’opera, in tempi brevi e senza rischi.

Alcuni dei presupposti normativi dell’attività di monitoraggio delle opere pubbliche risiedono nell’articolo 29, c. 4-bis del d.lgs. 50/2016 e nel d.lgs. 229/2011. In ogni caso l’applicazione delle procedure di monitoraggio è finalizzata principalmente:
alla verifica dello stato di attuazione delle opere;
al controllo dei tempi di utilizzo dei finanziamenti.

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