Nel corso del progetto PROVACI sono stati sviluppati nanomateriali per rispondere all'esigenza di tecnologie per la sicurezza, in termini di requisiti di compatibilità, sostenibilità e completa rimovibilità, fattori oggi indispensabili per operare su beni di pregio. Tale tecnologia può essere applicata a valle di un evento sismico per “congelare” lo stato di un opera ed evitare che scosse successive possano danneggiarle ulteriormente o quale strato duraturo a salvaguardia dell’opera. I sistemi sviluppati sono stati confrontati con approcci tradizionali, effettuando prove di laboratorio su provini realizzati da restauratuori, eseguendo, tra gli altri, test di assorbimento di acqua, velocità ultrasuoni, durezza, tape test, colorimetria, amovibilità, effetto consolidante, etc.

Le strutture in muratura rappresentano una grossa parte del patrimonio storico architettonico culturale Italiano ed estero. Le difficoltà connesse alla protezione e salvaguardia di questi beni, sia di carattere statico che connessi al rischio sismico, sono accentuate dalla necessità di tutelare tali beni utilizzando tecniche non invasive e compatibili con i materiali preesistenti. Gli ultimi terremoti hanno mostrato l’estrema vulnerabilità delle costruzioni storiche con particolari criticità osservate gli archi e le volte.
Nel progetto PROVACI sono stati effettuati test dinamici, su tavola vibrante, di volte in muratura costruite in scala reale al fine di approfondirne il comportamento dinamico e testare l’efficacia delle soluzioni di ripristino e consolidamento, sviluppate nel progetto, applicate alle volte danneggiate.

La valutazione della vulnerabilità delle superfici di pregio su scala territoriale e del singolo edificio, per la valutazione delle priorità di intervento, ricopre un ruolo fondamentale nel contesto della riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale. Tuttavia la questione del danneggiamento sismico degli apparati decorativi non dispone di un adeguato fondamento di studi, analisi, o modelli teorici per il calcolo e la verifica. Con il progetto PROVACI è stata impostata una metodologia di approccio che, con opportuni strumenti operativi, ha migliorato la conoscenza del fenomeno, chiarito la sua relazione con il danneggiamento degli elementi strutturali e consentito di sviluppare metodologie per l’analisi della vulnerabilità e per la valutazione della sicurezza sismica anche dei beni artistici.

Politiche di mitigazione del rischio sono indispensabili per garantire la salvaguardia del patrimonio architettonico ed artistico oltre alla loro fruizione in sicurezza.
Nell’ambito del progetto PROVACI, al fine di ottenere una mappatura più precisa, impiegando dati raccolti da analisi di vulnerabilità dei singoli edifici, si è impiegato un approccio multiscala sviluppando un software compatibile anche con dispositivi mobile, contenente un DataBase interfacciato con un sistema GIS per georeferenziare le informazioni raccolte. Il programma, indicando le caratteristiche strutturali principali di ogni unità strutturale (US) fornisce la probabilità di superamento dell’evento sismico al variare della PGA. Per strutture di grande pregio si è inoltre previsto l’utilizzo di analisi più dettagliate, per correlare il danno strutturale a quello artistico.

La conservazione e la valorizzazione dei beni culturali passa inevitabilmente attraverso una accurata ed approfondita documentazione circa le caratteristiche fisiche di posizione, forma, colore e geometria dei beni stessi.
L’utilizzo del laser a scansione tridimensionale permette di operare in modo sistematico nella velocità di acquisizione e nella possibilità di accedere direttamente ai dati in tempo reale, oltre ad una assoluta accuratezza del dato rilevato, anche in presenza di geometrie complesse altrimenti non rilevabili.
Per il Monastero di Sant’ Angelo d’Ocre la campagna di acquisizione è stata eseguita con il Laser scanner CAM Focus3D della FARO. I rilievi hanno riguardato l’intero manufatto, per un numero complessivo di postazioni di rilevamento pari a 180. Le procedure di lavorazione dei dati hanno permesso di ottenere una nuvola strutturata dell’intero edificio, la quale è stata poi utilizzata da base per la realizzazione di applicazioni di realtà aumentata di grande spettacolarità.

Agli aspetti prettamente ingegneristici, sviluppati nel corso del progetto PROVACI, si aggiungono quelli con connotazioni di tipo informatico, impiantistico, di marketing e di comunicazione per la valorizzazione, fruizione e protezione di complessi storici ed archeologici. L’obiettivo è quello di rendere pienamente godibili i siti storici implementando, ad esempio, tecnologie smart (es. applicazioni interattive, collegamenti Web-GIS, etc.) per migliorare ed ampliare il motore turistico. Tra i sistemi sviluppati durante il progetto, ci si è focalizzati sulle tecnologie di Augmented Reality (AR) che permettono di offrire, esperienze multisensoriali, contenuti multimediali tridimensionali, aumentando il grado di fruizione dei beni archeologici e culturali e, conseguentemente, il coinvolgimento sociale dei consumatori.

Cerreto è una città medievale in provincia di Benevento distrutta dal terremoto occorso il 5 giugno 1688. Della città oggi possono apprezzarsi solo i resti, tra i quali spicca la Torre Civica. Il progetto di ricerca PROVACI, tra gli obiettivi principali ha lo sviluppo di metodologie per la valorizzazione e fruizione del patrimonio culturale. In tale contesto si inseriscono le attività di fotogrammetria aerea eseguite con APR (aerei a pilotaggio remoto), noti a tutti come “droni”. Gli APR permettono di trasportare in volo apparecchiature complesse e professionali con le quali si possono svolgere attività di rilievo aereo specifico, su siti archeologici di grandi dimensioni ed impervi. Portando in volo fotocamere ad alta risoluzione e scattando immagini geolocalizzate, si riesce ad ottenere una mappatura del terreno sottostante.
L’attività si è svolta predisponendo al computer un piano di volo per il drone, dell’ intera area da coprire, attivando gli scatti automatici da eseguire in volo con la strumentazione fotografica. Tutte le immagini ottenute hanno una percentuale di sovrapposizione elevata che permette poi ai software dedicati di poter creare i modelli 3D del terreno (nuvole di punti), con relativi DTM e DTS. A questi rilievi sono poi seguite campagne di rilevamento terrestre con tecnologia laser scanner 3D.

La sostenibilità in edilizia rappresenta oggi un aspetto imprescindibile e regolamentato da normative europee, come il CPR n. 305/2011. Nel progetto PROVACI, sono stati sviluppati materiali strutturali ecosostenibili, come fibre naturali di origine vegetale (es. canapa) o minerale (es. basalto), applicabili anche con matrici inorganiche (es. pozzolana, cemento), quindi compatibili con i supporti murari tipici dei beni storici.
La ricerca è stata focalizzata sulla caratterizzazione meccanica dei singoli elementi (fibre e matrici) e sulla compatibilità meccanica del sistema composito, calibrando i singoli componenti delle malte, prevedendo anche prove di caratterizzazione meccanica del sistema composito–supporto murario per valutarne le proprietà strutturali finali.

Le malte utilizzate per interventi di ripristino funzionale di edifici storici, al fine di preservare il manufatto esistente, richiedono proprietà chimiche e meccaniche modulate in funzione dei supporti di applicazione, oltre a dover garantire la durabilità dell’intervento. Nell’ambito del progetto PROVACI l’attività incentrata su questo argomento si è focalizzata sullo sviluppo di malte strutturali ecosostenibili. Le attività, inizialmente, hanno riguardato la caratterizzazione delle singole materie prime (aggregati e leganti, provenienti anche da processi di riciclo), e la loro ottimizzazione. Una volta definita la configurazione ottimale delle miscele, sono state testate le proprietà reologiche, termiche e meccaniche, confezionando opportuni provini prismatici e cubici sottoposti rispettivamente a prove di flessione e di compressione.

Ogni tecnologia sviluppata nel corso del progetto è stata oggetto di analisi di sostenibilità, tese a dimostrarne l’efficacia, l’efficienza e i miglioramenti ottenibili rispetto alle tecnologie e metodologie tradizionali.
Attraverso analisi LCA e LCC è stata valutata la sostenibilità, ambientale ed economica, di ciascuna fase di vita del sistema costruttivo considerato (produzione, posa in opera, smaltimento), operando confronti con sistemi tradizionali ed evidenziando anomalie e criticità, per puntare a strategie di miglioramento.
L’utilizzo integrato e complementare delle analisi LCA e LCC, consente a tutti gli attori coinvolti nel processo edilizio di confrontare le performance complessive dei vari sistemi e componenti ed effettuare scelte consapevoli in termini ambientali ed economici, basate su dati  misurabili.

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