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Vigili del Fuoco: il LiDAR per il rilievo del Patrimonio culturale e la sicurezza

Il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco ha partecipato al progetto europeo STORM – Safeguarding Cultural Heritage through Technical and Organisational Resources Management – per testare l’impiego di tecnologie di rilievo LiDAR per la documentazione e rilievo del Patrimonio culturale al fine della valutazione dei danni subiti dai beni culturali a seguito di eventi sismici.

Il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco provvede alla verifica della sicurezza statica in caso di emergenza e in condizioni di urgenza a seguito di calamità. Questa attività riguarda anche il patrimonio culturale ed è stato il tema principale di un progetto di ricerca e sviluppo finanziato dalla Commissione Europea in Horizon programma 2020. Il progetto STORM ha reso possibile verificare, con un esito positivo, la possibilità di utilizzare le tecnologie Lidar per supportare le valutazioni di sicurezza in caso di condizioni emergenziali.

Il CNVVF rappresenta, in materia di interventi d’emergenza su edifici storici, un’eccellenza internazionale. Grazie alla ricchezza e densità del patrimonio culturale presente sul territorio nazionale italiano, il CNVVF è l’unico corpo tecnico di soccorso che ha acquisito decenni di esperienza sul campo e sviluppato tecniche di intervento e schemi organizzativi adeguati alle esigenze.

I terremoti che hanno colpito l’Italia tra il 2009 e il 2017 ha dimostrato la capacità del CNVVF di operare in modo coordinato anche su grande scala per la sicurezza degli edifici danneggiati, assicurando la presenza di personale specializzato e la filiera necessaria per realizzare le misure necessarie.

Il progetto di ricerca H2020 STORM – Safeguarding Cultural Heritage through Technical and Organisational Resources Management – si è concluso nel giugno 2019 e si è occupato anche della valutazione in caso di emergenza della stabilità degli edifici danneggiati da eventi sismici, ha dato l’opportunità di migliorare affidabilità e precisione delle valutazioni attraverso l’uso di laser scanner disponibili sul mercato. Tale miglioramento può essere integrato nelle procedure adottate dal CNVVF nel verifiche di stabilità di edifici in situazioni di emergenza.

L’attività che il Corpo ha svolto sui beni culturali nasce negli anni della II Guerra mondiale quando fu chiamato ad operare negli eventi bellici per salvare le vittime dei bombardamenti ma anche per mettere in sicurezza gli edifici storici ed il loro contenuto. Da quel momento, tale impegno è stato sempre onorato anche all’estero ed ha vissuto una rapida evoluzione organizzativa e nell’uso di tecniche innovative negli ultimi 20 anni, anche a seguito dei diversi progetti di ricerca o di standardizzazione di protezione civile che negli anni sono stati finanziati dalla Commissione Europea.

Partendo da precedenti esperienze di ricerca, la Commissione Europea ha finanziato nel 2016 il progetto STORM (Safeguarding Cultural Heritage through Technical and Organisational Resources Management) per sviluppare modelli e metodi, per una previsione efficace dei rischi legati al cambiamento climatico, per rivelare le minacce e le condizioni che potrebbero danneggiare il patrimonio culturale e per gestire le fasi dell’emergenza.

Il progetto, attivo tra il maggio 2016 ed il giugno 2019, ha dimostrato l’utilità dell’impiego di sistemi integrati di sensori (acustici, fluorescenti e wireless), piattaforme di diversa natura (compresi LiDAR e UAV) e tecniche di crowdsourcing basate su cloud aperto. Tali sistemi includono una piattaforma per la raccolta collaborativa dei dati per migliorare la conoscenza, i processi e le metodologie sostenibili ed efficaci sulla salvaguardia e la gestione del patrimonio culturale europeo. Il sistema ha mostrato l’effettiva capacità di supportare la valutazione del rischio tenendo conto dei pericoli naturali e dei rischi
ambientali e antropogenici attraverso casi di studio in cinque diversi paesi (Italia, Grecia, Regno Unito, Portogallo e Turchia) presso i quali sono stati individuati siti in grado di rappresentare adeguatamente il ricco patrimonio culturale europeo.

Il CNVVF, in qualità di partner e utente finale, ha collaborato soprattutto con la Sovraintendenza speciale al Colosseo del MiBACT per verificare l’utilizzabilità di sistemi laser scanner a supporto delle verifiche di emergenza dei beni culturali danneggiati da eventi sismici.
L’esercitazione finale di questo indirizzo di ricerca è stata svolta con successo a Roma, presso il Museo delle Terme di Diocleziano il 13 maggio 2019.

I metodi di rilievo non invasivi

In termini generali, l’intervento di soccorso in emergenza è favorito dalla conoscenza del territorio o del contesto in cui esso avviene. In caso di calamità che investono aree estese, questa conoscenza è essenziale per organizzare e coordinare l’afflusso dei soccorritori. La disponibilità di dati aggiornati è quindi fondamentale per aiutare il personale coinvolto nelle fasi di riduzione e di gestione dei rischi connessi all’evento. Anche a livello di singolo edificio, un quadro aggiornato e completo della sua conformazione geometrica e dello stato di conservazione, basato sulla documentazione dello stato precedente e possibilmente successivo al disastro, appare essere uno dei primi elementi di cui il soccorso tecnico ha bisogno.
Nel caso dei beni culturali, che costituiscono una parte particolarmente qualificante delle valutazioni in emergenza, disporre di informazioni sullo stato dei manufatti prima dell’evento è di grande importanza, sia per rispondere in modo appropriato, ed evitare che ulteriori danni derivino dall’intervento, che per facilitare la pianificazione e l’avvio delle operazioni di recupero.
In una prospettiva futura, quindi, la rappresentazione digitale degli edifici può essere considerata il presupposto per una maggiore qualità di questo tipo di interventi di emergenza, in termini di sicurezza per gli operatori, rapidità e adeguatezza delle azioni di recupero dei beni mobili e riduzione delle criticità strutturali degli edifici.

Al momento, le tecnologie disponibili offrono diversi strumenti da considerare nelle procedure operative.
Ad esempio, i metodi più comuni per il monitoraggio e la valutazione dei danni agli edifici storici si basano sull’uso di sistemi satellitari, della fotogrammetria, delle tecniche di scansione laser (terrestre e in movimento), nonchè dell’imaging termico a infrarossi. Un’ulteriore tecnologia esistente è quella del rilevamento acustico (paesaggio sonoro), rappresentata da un metodo economico che sfrutta la rete di sensori audio wireless. Tra gli strumenti citati, gli scenari di intervento sviluppati nel progetto STORM hanno verificato l’uso nelle operazioni di soccorso del laser scanner terrestre (TLS, Terrestrial Laser Scanner), considerato un sensore di misurazione attivo (invia un raggio laser, registra il suo ritorno e calcola la distanza tra il sensore e l’oggetto scansionato), in contrapposizione alla termografia all’infrarosso e alla fotografia digitale (e quindi alla fotogrammetria che su questa si basa) che registrano passivamente la lunghezza d’onda della luce, rispettivamente intorno a 8-15 µm e 0,4-0,75 µm.

Maggiori informazioni e dettagli tecnici sul progetto STORM.

(Fonte: Corpo Nazionale Vigili dei Fuoco)

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