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Secondo stime recenti, oltre metà del territorio italiano è classificata a rischio sismico medio-alto; per gli oltre 6 milioni di edifici presenti in questa parte del Paese si renderebbe opportuna una valutazione di vulnerabilità sismica. Sono, invece, oltre 10.000 i ponti o viadotti che necessiterebbero di un’urgente e attenta valutazione al fine di determinarne il reale stato di conservazione.
Come testimoniato anche da recenti tragici avvenimenti, gli eventi sismici e l’usura rappresentano le due principali minacce per le strutture e infrastrutture del nostro Paese e per la vita delle persone.
Che cos’è il Progetto ATLANTE
Il progetto ATLANTE della Regione Toscana riguarda lo sviluppo di un prototipo innovativo per il monitoraggio di grandi strutture (edifici, ponti, manufatti, …) che sfrutta la tecnica dell’Olografia Digitale nell’Infrarosso (Mid Infrared Digital Holography, MIR DH) e che rappresenta un reale progresso nei metodi di diagnostica strutturale. Tale progetto vede Lunitek come Referente tecnico/scientifico unico del progetto che si avvale della consulenza della Campera Electronic Systems (CES). La tecnica è stata messa a punto dall’Istituto Nazionale di Ottica del CNR (CNR-INO) di Firenze insieme al Dipartimento di Scienza della Terra dell’Università di Firenze (UniFI-DST). Partecipano al progetto anche la LP di Prela Perparim e la DGNET srl che si avvale della consulenza della Commit Software.
Tecnica sismometrica e tecnica MIR DH a confronto
I limiti della tecnica sismometrica
Attualmente, per determinare lo stato di salute delle strutture e i relativi parametri di riferimento, si utilizzano misure sismometriche. La tecnica sismometrica, basandosi sostanzialmente sull’utilizzo di accelerometri e/o sismometri da posizionare internamente alla struttura, è piuttosto invasiva e dispendiosa in termini di tempo e di risorse umane ed è pertanto difficilmente impiegabile su larga scala. Con tale tecnica, inoltre, non è possibile ottenere informazioni su eventuali derive della struttura quali potrebbero essere, ad esempio, il cedimento lento di una parete, lo spanciamento di una cinta muraria o la deformazione sotto carico di un solaio o di un ponte. La tecnica sismometrica, infine, non è applicabile in tutte quelle situazioni in cui non sia possibile posizionare il dispositivo sulla superficie che si vuole monitorare (superfici verticali, strutture pericolanti, elementi architettonici difficilmente accessibili, …).
Vantaggi della tecnica MIR DH
La tecnica olografica è adatta al monitoraggio della maggior parte delle strutture esistenti e permette di ottenere le stesse informazioni ricavabili con la tecnica sismometrica, in tempi notevolmente più brevi, con un impiego di risorse umane più limitato e da remoto, rimanendo cioè all’esterno della struttura esaminata e permette, inoltre, di monitorare a tappeto tutti gli edifici di un’intera area urbana.
La tecnica olografica permette, inoltre, di monitorare superfici estese della struttura, ottenendo una vera e propria mappa delle deformazioni/spostamenti della superficie in esame. Infine, a differenza della tecnica sismometrica, la tecnica olografica è in grado di seguire anche moti di deriva della struttura esaminata e permette di prevedere la risposta dinamica della struttura a sollecitazioni esterne, siano esse di natura ambientale o legate all’attività umana.
Queste caratteristiche espandono significativamente il campo di applicazione di tale tecnica all’ingegneria strutturale, alla vulnerabilità sismica e alla conservazione dei beni culturali, consentendo un monitoraggio non invasivo del deterioramento ambientale e del processo di invecchiamento dei monumenti storici e del patrimonio artistico.
La tecnica è indicata principalmente nella fase di prevenzione ma può essere utilizzata anche nelle fasi successive ad un evento sismico per determinare quali degli edifici sopravvissuti siano da considerarsi realmente sicuri. La possibilità di operare da remoto e con tempi di misura molto contenuti rende la tecnica estremamente indicata per un utilizzo su larga scala permettendo il monitoraggio a tappeto di intere aree urbane.
La tecnica può essere anche utilizzata per la realizzazione di test non distruttivi necessari per la certificazione di agibilità di strutture ed infrastrutture edili e si adatta perfettamente al monitoraggio di beni culturali (statue, affreschi, ecc.) e, in generale, di tutti quegli elementi architettonico-costruttivi (colonne, terrazze, camini, ciminiere, …) di cui sia interessante fornire una caratterizzazione sia statica (sotto carico) sia dinamica.
E’ ormai generalmente riconosciuta la necessità di attuare un monitoraggio sistematico di gran parte degli edifici e delle infrastrutture esistenti sul territorio italiano, al fine di dotare l’intero patrimonio immobiliare di una sorta di “carta di identità strutturale”.
La tecnica basata su MIR DH rappresenta un progresso rivoluzionario nel campo della caratterizzazione dinamica delle grandi strutture per valutarne lo stato di salute e/o il grado di vulnerabilità sismica e, quindi, stabilire complete e corrette strategie di prevenzione.
Il totale del finanziamento disposto dalla Regione Toscana è pari a € 587.780,49.
