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2006

Tutta la Geomatica per i Beni Culturali, Architettonici, Archeologici e Artistici

 A cosa serve la documentazione dei restauri?  VulnerabilitĂ e riduzione del rischio sismico  Rilievo e rappresentazione di monumenti attraverso nuove tecnologie  Schedatura speditiva della vulnerabilitĂ  architettonica


Trasporti

Telecomunicazioni Acqua

Energia

Ambiente Tante soluzioni, un’unica visione

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Territorio


Sommario Sommario Direttore RENZO CARLUCCI rcarlucci@aec2000.it Comitato editoriale FABRIZIO BERNARDINI, VIRGILIO CIMA, LUIGI COLOMBO, MATTIA CRESPI, MAURIZIO FAVA, SANDRO GIZZI, LUCIANO SURACE, DONATO TUFILLARO Direttore Responsabile DOMENICO SANTARSIERO sandom@geo4all.com Hanno collaborato a questo numero: FULVIO BERNARDINI, VALENTINA BINI, ANTONIO BORRI, TIZIANA BRASIOLI, CARLO CACACE, FABRIZIO CANTELMI, VITTORIO CASELLA, FRANCESCA CECCARONI, MARICA FRANZINI, ANDREA GIANNANTONI, ANDREA GRAZINI, ELENA LATINI, LUCA MENCI, MARTINA MURZI, GUIDO ROCHE, FRANCESCO SACCO, FRANCESCA SALVEMINI, LAURA SEBASTIANELLI Marketing e distribuzione A&C2000 S.r.l. Div. Geo4All Via C.B. Piazza 24 00161 Roma Tel. 06.44291362 Fax 06.97252602 / 06.44244965 E-mail: info@geo4all.com Redazione e amministrazione Via C.B. Piazza 24 00161 Roma Tel. 06.44291362 Fax 06.97252602 / 06.44244965 Web: www.geo4all.com/geomedia E-mail: geomedia@geo4all.com Progetto grafico e impaginazione DANIELE CARLUCCI Condizioni di abbonamento a GEOmedia

Editore Domenico Santarsiero Registrato al tribunale di Roma con il N° 243/2003 del 14.05.03 (già iscritto al Tribunale di Rimini N° 18/97 del 31.10.97) ISSN 1386-2502 Stampa IGER • Istituto Grafico Editoriale Romano - V.C.T. Odescalchi, 67/a - 00147 Roma Tel. 06/510774/1 - Fax 06/5107744 Gli articoli firmati impegnano solo la responsabilità dell’autore. È vietata la riproduzione anche parziale del contenuto di questo numero della Rivista in qualsiasi forma e con qualsiasi procedimento elettronico o meccanico, ivi inclusi i sistemi di archiviazione e prelievo dati, senza il consenso scritto dell’editore.

Dalla geomatica all’archeomatica Un filo diretto tra passato e futuro

DI

RENZO CARLUCCI

Documentazione 6

A cosa serve la documentazione dei restauri? DI FRANCESCO SACCO

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Case Studies Schedatura speditiva della vulnerabilità architettonica: un’esperienza recente DI TIZIANA BRASIOLI E MARTINA MURZI

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Studio del microclima nel Patriarcato di Pec - Peje in Kosovo DI CARLO CACACE

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La documentazione storica nel restauro: i quadri di Caravaggio nell’inventario vaticano DI FRANCESCA SALVEMINI

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Vulnerabilità e riduzione del rischio sismico del costruto storico e dei monumenti: alcune esperienze DI ANTONIO BORRI, ANDREA GRAZINI E ANDREA GIANNANTONI

Tecnologie 22

Rilievo e rappresentazione di monumenti attraverso nuove tecnologie DI FABRIZIO CANTELMI

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La termografia IR NEC per il restauro

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Gestione delle strisciate della camera ADS40 nella stazione digitale MENCISOFTWARE ZMAP DI V. CASELLA, M. FRANZINI, L. MENCI, F. CECCARONI

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Il controllo del clima per la conservazione A CURA DI MICROCLIMATE TECHNOLOGIES INTERNATIONAL

DI

GUIDO ROCHE

Indice Indice inserzionisti inserzionisti Intergraph Codevintec Assogeo Eurotec Geogrà S. del Restauro

pag. 2 pag. 5 pag. 13 pag. 18 pag. 26 pag. 27

Microgeo Menci SW Geo4all Trimble Sol.ni Museali Archoguide

pag. 33 pag. 48 pag. 51 pag. 57 pag. 63 pag. 27

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La quota annuale di abbonamento alla rivista per il 2006 è di € 45,00. Il prezzo di ciascun fascicolo compreso nell'abbonamento è di € 9,00. Il prezzo di ciascun fascicolo arretrato è di € 12,00 . I prezzi indicati si intendono Iva inclusa. L’abbonamento decorre dal 1° gennaio per n° 5 fascioli con diritto di ricevimento dei fascicoli arretrati ed avrà validità per il solo anno di sottoscrizione. L’editore comunque, al fine di garantire la continuità del servizio, in mancanza di esplicita revoca, da comunicarsi in forma scritta entro il trimestre seguente alla scadenza dell’abbonamento, si riserva di inviare il periodico anche per il periodo successivo. La disdetta non è comunque valida se l’abbonato non è in regola con i pagamenti. Il rifiuto o la restituzione dei fascicoli della Rivista non costituiscono disdetta dell’abonamento a nessun effetto. I fascicoli non pervenuti possono essere richiesti dall'abbonato non oltre 20 giorni dopo la ricezione del numero successivo.

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In copertina un’immagine tridimensionale di una nuvola di punti del teatro greco di Siracusa; il teatro databile al III sec. a.C., è tagliato nella roccia con elegantissimi dettagli architettonici. Immagine cortesia di Geogrà.

Numero speciale a distribuzione gratuita


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Speciale

Dalla geomatica all’archeomatica Un filo diretto tra passato e futuro uesta edizione di GEOmedia inaugura una serie di Speciali dedicati a settori disciplinari nei quali la geomatica non è l’interprete principale ma uno degli attori di rilievo. Il tema specifico di questa edizione speciale tratta delle applicazioni di automazione dedicate ai Beni Culturali e a tutti i processi in cui esse sono coinvolte per il mantenimento presente e futuro di questi specifici settori di utilizzo. Specificatamente per questo evento, il nostro Direttore Responsabile ha coniato un nuovo termine sostituendo il prefisso geo con archeo soddisfando il preciso intento di far convergere le scienze della automazione con la tutela dell'espressione del nostro passato. Siamo di fronte ad una vasta panoramica di applicazioni che spaziano dalla documentazione storica a quella per il restauro, dalle analisi non distruttive ai metodi di rilievo, dai problemi di conservazione a quelli puramente fisico-tecnici museali, per concludere col necessario ausilio della tecnologia al fine di scorgere all’interno di un’opera d’arte quello che normalmente è invisibile ad occhio nudo. Documentazione, Tecnologie e Case Studies sono i principali argomenti affrontati in questo Speciale; all’interno di essi gli autori affrontano e percorrono problematiche che vanno dall’inquadramento della documentazione per il restauro nel suo aspetto vero, spogliato quindi del mero fascino tecnologico, alla documentazione iconometrica dei dipinti. Un interessante test di schedatura speditiva appena concluso in Lombardia, nell’ambito dell’evoluzione del Sistema Informativo Territoriale della Carta del Rischio del patrimonio culturale, affronterà il tema dell'attuazione di analisi di vulnerabilità estensiva con pochi fondi a disposizione. Vengono illustrate esperienze derivate da discipline prettamente geomatiche come l’uso di laser per il rilievo e l’uso di immagini aeree digitali per l’analisi sempre più approfondita del nostro territorio, in particolare dei tessuti storici visibili e non visibili; sempre per rimanere nel campo dell’invisibile, poi, un interessante esperimento di analisi termografica di murature. Segue, inoltre, una approfondita ricerca metodologica per l’analisi di vulnerabilità per la riduzione del rischio sismico del costruito storico e dei monumenti e, per concludere, lo studio del microclima sia in ambienti monumentali che nella grande problematica che coinvolge la conservazione museale. Il panorama è vastissimo e affascinante e non può essere raccontato nell’esiguità delle nostre 64 pagine. Il nostro è solo un tentativo di portare il messaggio che trapela dalle parole di tutti i nostri autori all’attenzione degli esperti delle tecnologie necessarie alla conservazione del patrimonio. Facciamo in modo che anche le generazioni future possano fruire almeno di quello che abbiamo potuto vedere noi.

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Buona lettura Renzo Carlucci

Lettere al direttore: direttore@rivistageomedia.it

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Documentazione

A cosa serve la documentazione dei restauri

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di Francesco Sacco

a domanda retorica posta nel titolo ci aiuterà a trattare il tema di questo contributo a partire dalla sua risposta implicita: si parte dall’assunto che, nel campo del restauro e della conservazione, la documentazione abbia la sua principale ragion d’essere proprio come testimonianza del restauro stesso.

Premessa Un intervento di restauro sembra ancora oggi caratterizzarsi per l’approccio operativo fisicamente portato sul manufatto, fin dalle fasi iniziali del suo processo. Questo modo di procedere per sondaggi, puliture e demolizioni, è però quasi sempre anche finalizzato alla conoscenza e alla valutazione delle condizioni materiali delle opere: come avvio del “momento metodologico del riconoscimento dell’opera d’arte, nella sua consistenza fisica…”I Questa pratica operativa (per restaurare è necessario conoscere, per conoscere è necessario anche manipolare) appare più un fatto legato ad una passata condizione del lavoro del restauratore come artigiano e artista, dal momento che oggi tutte le informazioni che si acquisiscono sui manufatti in un processo di restauro sono quasi sempre il prodotto dei contributi di diverse discipline; anche quando tali informazioni, all’origine diversificate per natura e aspetto, vengono portate a sintesi sotto forma di indicazioni progettuali. Basta questa considerazione a rendere esplicito il fatto che il momento conoscitivo deve sempre essere preliminare e propedeutico all’intervento e che il frutto di tale preventiva attenzione nei confronti delle opere, deve costituire il necessario materiale di sostegno al progetto di restauro. Sarebbe poi

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auspicabile che il momento iniziale direttamente operativo fosse sempre più posticipato: si pensa cioè ad un’evoluzione per così dire “neotenica” nella prassi del restauro, vale a dire ad un rallentamento del processo iniziale di sviluppo cognitivo e della fase progettuale intermedia, a tutto vantaggio di un maggior rigore operativo delle fasi successive. Una maggior diacronia tra fase cognitivoprogettuale e intervento comporterebbe anche una maggior distinzione dei singoli ruoli delle diverse professionalità - storici, restauratori, scienziati - che intervengono nell’intero processo, nonché una possibile specializzazione del lavoro (non solo per tipologie di manufatti ma anche per le anzidette fasi operative) all’interno della stessa professione del restauratore. Precisare i ruoli non significa, come spesso avviene, lavorare in piena separatezza; è proprio a partire dall’autonomia delle singole discipline che sarebbe invece necessario pervenire ad un comune metodo di lavoro, per ricondurre i progressi tecnicoscientifici acquisiti nel nostro campo ad un pensiero interdisciplinare comune. Detto questo, possiamo tornare alla domanda iniziale per rispondere, almeno in prima approssimazione, che l’utilità di una documentazione è effettiva se questa risponde alla


necessità di conoscere la consistenza materiale e artistica delle opere, a progettarne gli interventi di restauro e conservazione, e a prevederne la salvaguardia in futuro. Gli attuali sistemi per documentare i restauri C’è da dire che nel nostro campo il termine documentazione viene spesso usato come sinonimo di “documentazione grafica”: ossia di quella particolare raccolta di informazioni relativa ad un manufatto e alle sue vicende storico-conservative effettuata mediante una rappresentazione simbolica disegnata e una legenda. Questa consuetudine rivela come tale tipo di documentazione per “ mappature tematiche”, sia il principale strumento - almeno il più utilizzato - per acquisire dati sulla natura e sullo stato di conservazione di un oggetto del nostro patrimonio culturale. In genere le mappature vengono accompagnate da una relazione scritta e da una documentazione fotografica; anzi, è quasi sempre una relazione scritta – ancora oggi atto notorio documentale per eccellenza - ad essere corredata da una documentazione grafica e da fotografie. Questa è la prassi corrente, e questo genere di dossier può essere considerato, ancora oggi, come standard medio della documentazione dei restauri e va da sé che se ne dia per scontata la sua intrinseca utilità. Di diverso approccio al problema della documentazione dei restauri è invece la cosiddetta “schedatura conservativa”. Questi sistemi di schedatura sono a volte

resi più credibili, dal punto di vista della loro efficacia conoscitiva, dalla presenza di “campi” di tipo diagnostico, ma poiché si propongono di trattare come semplici dati inventariali entità complesse, come sono in genere quelle relative alla storia conservativa dei manufatti, sono spesso ipertrofici e ridondanti di informazioni, volendo includere, come atti documentari a latere, anche le stesse documentazioni grafiche e fotografiche. Questo perché una scheda (e i database, che rendono una schedatura semplicemente più efficiente dal punto di vista del reperimento e dell’accumulo dei dati) si limita soltanto a registrare l’esistenza di un’opera e quella di alcuni fenomeni ad essa connessi senza poterne dare esatta e oggettiva rappresentazione poiché, come strumento documentario, non ha di per sé la capacità di produrre o registrare direttamente informazioni di tipo geometrico e topografico. Ed è significativo come la rappresentazione del manufatto - vale a dire il rilievo - quando non venga totalmente ignorata, sia considerata alla stregua stessa di uno dei dati anagrafici o storico-conservativi; anzi ancor meno. Questo perché la scheda, avendo la capacità di registrarne soltanto l’esistenza o l’assenza, riduce tale rappresentazione a fatto puramente discrezionale e accessorio. Per non parlare poi della documentazione grafica che, vista in questo contesto, non può fare altro che assumere il significato di “qualcosa in più” di quanto sia stato già documentato. Si può osservare inoltre che la compilazione di una scheda è basata sulla ripetizione di termini appartenenti ad un vocabolario creato o accettato da un insieme di persone che lo riconoscono e lo utilizzano. L’assenza di un lessico specifico o l’incertezza concettuale dei singoli lemmi rende inefficace lo strumento della scheda quale metodo oggettivo di conoscenza. Oggi è ancora tale l’ambiguità del nostro lessico conservativo che i contenuti di una schedatura possono essere oggetto di interpretazioni diverse sia in fase di compilazione che in quella di lettura. Il rischio è che ci possa essere grave

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Roma, Basilica di San Clemente, Chiesa paleocristiana. Fotomosaico controllato di alcune pareti. Rappresentazione georeferenziata come base della documentazione. Rilevamento Stefano D'Amico, architetto, ICR

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Roma, Basilica di San Clemente, Chiesa paleocristiana. Documentazione: Visualizzazione del layer delle riprese fotografiche, associate alla scheda. Elaborazione Angelo Rubino, fotografo, ICR Nella pagina a fianco, Roma, Basilica di San Clemente, Chiesa paleocristiana. Documentazione:La scheda fotografica. Angelo Rubino, fotografo, ICR

perdita o decadimento di informazione sia nei passaggi tra l’osservazione del dato, la sua concettualizzazione e la sua registrazione linguistica, sia nel processo inverso, da quest’ultima, cioè, alla sua ricostituzione concettuale. Per questo ci si chiede quale possa essere il valore oggettivo di una “schedatura” se all’atto pratico la compilazione delle singole voci (il contenuto dei campi) non può poggiare almeno su un terreno reso meno incerto dall’esistenza di un dizionario comune e riconosciuto. E’ pur vero che questo problema riguarda qualsiasi tipo di documentazione che pretenda di riferirsi ad entità che abbiano la necessità di una specificazione concettuale e terminologica dei singoli fenomeni inerenti la conservazione: persino quelli ritenuti di per sé oggettivi in quanto affidano i significati della comunicazione alle “immagini”. Come se le immagini, possedendo di per sé capacità esplicative, non avessero anch’esse bisogno dell’aiuto di un appropriato nesso con la realtà, tale da consentirne almeno una comune e corretta interpretazione. E’ pur vero che in mancanza dell’indispensabile supporto di un lessico riconosciuto, reso tale da uno degli enti nazionali o internazionali preposti alla normazione non si può certamente pensare che non si debba o non si possa costruire, pur con difficoltà, uno strumento utile per la documentazione. Dal punto di vista di una “strategia complessiva per la conservazione”, le schede conservative possono essere considerate un’estensione della Carta del rischio del Patrimonio CulturaleII perché

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di fatto possono costituire un approfondimento analitico di ciò che, per le sue specifiche finalità, non viene preso in considerazione da questo sistema che, è bene ricordarlo, è costruito per valutare il diverso grado di rischio a cui sono potenzialmente soggetti i beni culturali che fanno parte di un determinato territorio. Un sistema di indagine, quello della schedatura conservativa, per così dire locale, che può essere portato sui manufatti e sulla loro collocazione e interazione con l’ambiente vicino in modo relativamente semplice da tutti gli operatori del settore. Ma una maggior cura nella valutazione delle condizioni materiali delle opere, non più fondata nel campo di un pur prevedibile e concreto stato di pericolosità ma su quello più certo dei rimedi necessari a far sì che tale stato possa essere annullato o almeno ridotto, non può omologare sistemi informativi, basati su alcuni indicatori rappresentativi, a strumenti diversamente specializzati nella raccolta di informazioni che, tratte da osservazioni, indagini, prove, ricerche, vengano già organizzate in modo utile per raggiungere un livello progettuale definito in tutti i suoi particolari aspetti esecutivi. Il campo della previsione non è certamente quello in cui opera la legge 109/94III che prevede addirittura tre livelli di progettazione, cioè tre livelli successivi di approfondimento progettuale, in cui la scheda conservativa, anche se da collocarsi decisamente subito dopo le indicazioni della Carta del rischio, a mala pena può essere immediatamente


utile per la cosiddetta progettazione preliminare. E veniamo alle cosiddette Banche Dati. C’è da dire soltanto che quasi sempre il beneficio di raccogliere più informazioni possibili con l’ausilio di questi sistemi viene annullato dal fatto che tale accumulo di informazioni manca spesso di logica e finalità. Con l’aggravante che la consultazione di questi archivi è ostacolata di fatto dall’uso di sistemi che, realizzati in occasione del restauro di singole opere, possono essere gestiti soltanto - e non sempre - dal ristretto gruppo di persone che ha contribuito alla loro realizzazione. E quanto poi sia limitata l’effettiva utilità di queste raccolte di dati “personalizzate” a fronte di un patrimonio vasto e complesso basterebbe a dimostrarlo il fatto che esse si riferiscono, in genere, ad opere d’arte assai note e perciò ben finanziate con fondi pubblici e sponsorizzazioni. Pur nella loro diversità i vari sistemi di documentazione e le innumerevoli varianti sembrano godere oggi di gran considerazione presso gli operatori del settore. Quando si finanzia un restauro, i fondi per la loro redazione si danno affatto per scontati: dai più piccoli oggetti mobili, ai grandi complessi architettonici, alle raccolte museali. Alla base della questione va però considerato che spesso la divulgazione di un modello e la sua

applicazione pratica - anche se diffusa - non necessariamente testimoniano l’effettiva validità del prodotto, soprattutto se questa non è soggetta ad un sistema di regole che ne permetta la crescita attraverso sperimentazioni e applicazioni pratiche controllate sotto il profilo tecnico-scientifico. Purtroppo questa osservazione, più specifica nei campi della tecnologia e delle scienze sperimentali e applicate, vale anche nel campo della documentazione della conservazione delle opere d’arte. Tant’è che sembra non si possa andare oltre una diffusa consapevolezza della loro necessità, poiché alcune posizioni e comportamenti presenti nel mondo del restauro, lasciano adito al sospetto che non sia ancora ben chiaro il ruolo che le documentazioni dovrebbero svolgere all’interno di un processo conservativo. La prima di queste posizioni è quella di considerare le documentazioni (grafiche, fotografiche, le schede conservative, le banche dati e le loro diverse combinazioni) come veri e propri progetti. Questo fraintendimento, assai diffuso e trasversale tra tutte le professionalità che operano nel campo del restauro, nasce dal fatto che si tende a collegare - di riflesso - ai fenomeni documentati altrettanti rimedi, senza che questo automatismo del pensiero, e quindi concettuale, sia reso operativo da un complesso di disposizioni progettuali esplicitate da un apposito strumento di comunicazione. C’è poi un modo di pensare che attribuisce estrema importanza alla tecnologia impiegata e alla forma delle documentazioni. Senonché una valida raccolta di informazioni non può essere mai riducibile a semplici fatti tecnologici, perché la stuttura di un sistema non dovrebbe essere altro che una delle possibili sintesi strutturali e formali del processo logico predisposto per riconoscere e classificare i dati storico-conservativi che si vogliono rappresentare. Processi logici e sistemi di organizzazione dei dati spesso assenti nel background di una documentazione, soprattutto se questa è costituita da tipi diversi di atti documentari. Altro aspetto negativo - strettamente connesso ai primi due - è che l’incondizionata fiducia sull’utilità delle documentazioni derivi dal fatto che queste raccolte di informazioni, in quanto sono spesso sostenute da accertamenti sperimentali ed indagini analitiche, siano di per sé sistemi euristici. Quando invece la mancanza di interazione tra scienziati, storici, e restauratori (gli studiosi usano soltanto il metodo a loro più familiare e tendono a sminuire quello degli altri), e quindi di inferenza tra le

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informazioni accumulate nelle singole discipline, porta al fatto che questi strumenti documentari, anche se sviluppati con la migliore e la più aggiornata delle tecnologie, non possono far altro che limitarsi ad una pura e semplice descrizione dei fenomeni relativi alla condizione materiale delle opere. Tale problema è aggravato dal fatto che in ambito scientifico è assai diffusa la tesi secondo cui anche se un fenomeno può essere descritto ricorrendo ad analisi più elevate, come quelle dei sistemi complessi, soltanto quelle riduzioniste di “livello inferiore” sono in grado di spiegarlo. Senonché in molti casi mentre le analisi di questo tipo sono puramente descrittive, solo quelle di più alto livello sono esplicative e, nel nostro campo, soltanto la spiegazione dei fenomeni può portare alla soluzione dei problemi conservativi. Il discorso che viene fatto in ambito scientifico vale in parte anche per i restauratori, almeno per quelli delle ultime generazioni diplomati nelle scuole pubbliche di restauro che, per la rilevante presenza della componente tecnico-scientifica nel loro percorso formativo, molto spesso non vanno oltre una visione puramente descrittiva delle opere da restaurare, mentre invece l’educazione ad una maggiore capacità di sintesi favorirebbe lo sviluppo di una cultura più progettuale. La mancanza di tale cultura porta, ad esempio, ad effettuare una serie di indagini ritualizzate senza una precisa strategia di metodo per il restauro, e quindi sovrabbondanti, dispersive e talvolta anche dannose. Assai spesso l’assenso dei direttori dei lavori a tali ricerche, viene dato più per una sorta di imperativo etico, che assolve una

Padova, Cappella degli Scrovegni. Documentazione: Menù strutturato delle entità storico-conservatine. Realizzazione ICR con supporto tecnico Alpha Consult, consultabile sul sito www.icr.beniculturali.it

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presunta esigenza di completezza, che per una effettiva necessità pratica. Questa grande quantità di informazioni che ha, rispetto ai costi di produzione, benefici assai limitati, ha l’unico vantaggio di costituire memoria per i posteri: una specie di giacimento fossile da riscoprirsi – ma solo con sorte favorevole – dai conservatori del futuro. Verso un sistema integrato delle documentazioni L’attuale disordine nel campo della documentazione, con i suoi diversi approcci metodologici, è il segno di una mancata sintesi tra una teoria del restauro (quella brandiana) rivolta essenzialmente a temi di natura critico-estetica, come quello del rispetto dell’autenticità dell’opera, ma che tuttavia pone il problema della conservazione della sua materia originaria, e quella di Giovanni Urbani che pur partendo da questa scuola, allarga e lega l’orizzonte del restauro all’intorno ambientale e alla conservazione del territorio, e cerca di “mettere a punto gli idonei strumenti tecnico-scientifici e organizzativi che consentano il passaggio dal restauro alla conservazione programmata”IV Poiché oggi non si può parlare di intervento di restauro di un’opera se non si interviene anzitutto anche sul suo contesto ambientale o se ne valuta almeno la compatibilità conservativa, è evidente che l’individuazione di uno strumento unico che possa gestire a fini documentari, conoscitivi e progettuali non solo i singoli oggetti e gli specifici fatti che li riguardano ma anche, in un contesto allargato, quegli insiemi di entità che vanno sotto il nome di ambiente e territorio, non può essere considerato soltanto come un’utilità operativa ma costituirebbe di per sé, rispetto alle procedure correnti, un cambiamento radicale di prospettiva. Dal punto di vista dei presupposti teorici del nostro lavoro di conservatori l’individuazione di questo strumento unico appare una necessità non più dilazionabile anche perché è ormai tempo di porre al centro della questione non più tanto il fatto che occorre, in ogni modo, documentare i restauri, ma piuttosto che è necessario creare sistemi che con l’impiego di strumentazioni poco costose e uno o più software di tipo commerciale - cioè di facile accesso per una utenza evoluta ma non necessariamente specializzata in informatica – siano adatti alla gestione diretta della documentazione di un’opera, estesa anche al suo intorno di


Padova, Cappella degli Scrovegni. Documentazione: Fototeca. Realizzazione ICR con supporto tecnico Alpha Consult, consultabile sul sito www.icr.beniculturali.it

appartenenza, e con la possibilità di riferirsi ad un polo centralizzato di informazione e gestione. Tutto ciò presuppone a monte, come già sostenuto, la creazione di un processo logico standard predisposto per riconoscere e classificare i dati storico-conservativi che si vogliono rappresentare. Un sistema di ordinamento dei dati, specifico per il nostro campo di interesse, che possa essere governato da una tecnologia flessibile, adatta a gestire in modo unitario, insieme a queste diverse tipologie di dati, anche i sistemi di rappresentazione dei manufatti nella loro consistenza morfologicaV. Si tratta perciò di portare a diverso sistema il modello tradizionale della documentazione grafica, per far sì che, questo puro modello grafico - che a partire dall’irrinunciabile rappresentazione morfologico-dimensionale del manufatto, tende a rappresentare sul manufatto stesso anche le singole entità storico-conservative nella loro estensione topografico-morfologica - possa esplicitare compiutamente contenuti di tipo qualitativo e quantitativo, non più tramite una semplice legenda, perché impossibile – ma attraverso un diverso sistema di rappresentazione in grado di veicolare e gestire più informazioni contemporaneamente. Quando si parla di entità storico-conservative ci si riferisce a tutti quei fatti e a quei fenomeni che riguardano i procedimenti costitutivi e lo stato di conservazione delle opere. La maggior parte di queste entità viene rilevata mediante indagine diretta con l’ausilio, ove necessario, di strumentazioni semplici. Alcune caratterizzazioni dei materiali

costitutivi dell’opera, il campionamento dei parametri chimico-fisici del manufatto o dell’ambiente circostante, il riconoscimento di specie biologiche dannose, possono essere invece effettuati soltanto con l’ausilio di più complesse analisi di laboratorio o prove non distruttive sul campo. La Diagnostica (ovvero l’insieme delle indagini e delle prove tecnico-scientifiche, compresa anche - è bene precisare - la semplice documentazione fotografica) è da considerarsi un’attività che assume una specifica funzione conoscitiva soltanto quando i dati di questa conoscenza non siano desumibili da una osservazione diretta o cercati per via speditiva. Un’ordinata registrazione dei risultati di queste attività comporta dunque la necessità di classificare e rappresentare dati analitici che non sono manifestazione diretta delle singole entità che costituiscono il manufatto o dei fenomeni di “bordo” eventualmente registrabili – come ad esempio dati ambientali del tipo: temperatura, umidità, velocità dell’aria, particellato, inquinanti atmosferici gassosi, ecc. -, ma che fanno invece parte di un insieme di dati che – proprio di quegli elementi e di quei fenomeni - rendono qualitativamente e quantitativamente esplicite proprietà e caratteristiche peculiari. E’ evidente che questi risultati diagnostici possono essere registrati, e associati alle singole entità che tendono a caratterizzare, mediante un database. Database che ci riporta di nuovo alle schede: ma ora appare evidente come le schede - o per meglio dire, quel tipo di logica che le sottende - possano avere qualche utilità soltanto se opportunamente concepite e progettate come organi che svolgono particolari funzioni all’interno di un sistema adatto a rappresentare e descrivere molteplici entità tra cui, appunto, la rappresentazione dell’oggetto in sé, attraverso il rilievo. Attualmente un complesso di dati “territoriali” può essere organizzato per mezzo dei Sistemi Informativi Geografici (GIS) che uniscono alla rappresentazione topografica di un determinato territorio (o più genericamente di una superficie topologicamente intesa) la rappresentazione e la gestione di informazioni eterogenee mediante un database. Questi sistemi sono anche i più adatti per registrare, rappresentare e gestire informazioni che riguardano i beni culturali, dalla superfice vasta di un territorio, appunto, alla superficie di una statua o di un dipinto considerate come tali. I singoli dati storico-conservativi ordinati da un

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Speciale Padova, Cappella degli Scrovegni. Documentazione: Diagnostica; indagini scientifiche. Realizzazione ICR con supporto tecnico Alpha Consult, consultabile sul sito www.icr.beniculturali.it

sistema logico creato per questa specifica finalità sono di per sé risposte a domande che vengono poste già all’atto del loro reperimento; questi interrogativi sono quasi sempre del tipo “che cosa?” e hanno perciò, come si diceva in precedenza, una funzione puramente inventariale e descrittiva. La descrizione è solo il primo passo per la comprensione dei fenomeni; attraverso la descrizione possiamo riconoscere le singole entità specifiche e collocarle nel loro ambito di appartenenza. Il passo successivo di questo percorso cognitivo è dato invece dalla formulazione di domande su “come?” si generino i diversi fatti storicoconservativi, e “perché?” questi si verifichino: dalla registrazione pura e semplice dei fatti si passa

Padova, Cappella degli Scrovegni. Documentazione: La scheda delle indagini scientifiche. Realizzazione ICR con supporto tecnico Alpha Consult, consultabile sul sito www.icr.beniculturali.it

dunque alla comprensione dei fenomeni e dei processi che li hanno determinati. Quando viene posta l’attenzione a questi due generi di questioni, la documentazione muta l’originaria funzione di essere un atto interno ad alcune discipline per assumere quella di complesso di principi, regole e apparati tecnici che, facilitando la comprensione dei fenomeni, rendono possibile la formulazione delle scelte progettuali: in tal senso la documentazione assume un vero e proprio ruolo di disciplina autonoma con una specifica caratterizzazione di tipo euristico. Il campo d’azione della documentazione dunque, per le sue finalità progettuali non più circoscritto alla mera registrazione dei fatti, è obbligato ad estendersi anche a quell’area di interesse che riguarda l’identificazione delle cause “prossime” e “remote” che tali fatti hanno determinato. Va da sé che il raggiungimento di questi obiettivi cognitivi è affidato per intero alla capacità che si ha di predisporre non solo domande appropriate ma anche un efficace sistema di gestione delle risposte. Questo naturalmente non significa che la strada che porta al progetto sia percorribile in modo automatico: il funzionamento di questo processo è dato infatti soltanto dalla capacità di porre domande giuste alla documentazione e cioé di definire un complesso di query standard le cui risposte siano traducibili in prescrizioni progettuali. Il futuro della ricerca nel campo della conservazione sta anche nella soluzione di questi problemi.

Riferimenti Bibliografici I Cesare Brandi, Teoria del restauro, Einaudi, Torino, 1977, p. 6 II AA. VV., Carta del rischio del Patrimonio Culturale,.ICR-Bonifica, Roma 1996. Vedi anche, i due progetti che l’hanno ispirata: Istituto Centrale del Restauro, Piano pilota per la conservazione programmata dei beni culturali in Umbria, Progetto esecutivo, Roma, Tecneco S.p.A., 1976, e La protezione del patrimonio monumentale dal rischio sismico, catalogo della mostra , 23 maggio – luglio 1983, Roma, Istituto Centrale del Restauro e Comas Grafica, 1983. III Legge quadro in materia di lavori pubblici, 11 febbraio 1994, n° 109, e s.m.i. IV Bruno Zanardi, Restauro, in Enciclopedia del Novecento, supplemento III, Istituto della Enciclopedia italiana, 2004, pp. 417-424. V Francesco Sacco, Sistematica della documentazione e progetto di restauro, in Bollettino ICR, nuova serie n.4, 2002 pp. 28-53

Autore ARCH. FRANCESCO SACCO Istituto Centrale per il Restauro sacco.fgm@tiscali.it

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Case Studies

Schedatura speditiva della vulnerabilità architettonica:

un’esperienza recente

L

di Tiziana Brasioli, Martina Murzi

e schede ICR per il rilevamento dello stato di conservazione dei monumenti sono note e da tempo costituiscono uno strumento fondamentale del sistema Carta del Rischio del Patrimonio Culturale, realizzato dall’Istituto Centrale per il Restauro per offrire un supporto tecnologico all’attività scientifica e di programmazione della Pubblica Amministrazione impegnata nella tutela e conservazione del patrimonio culturale italiano.

Le brevi note che seguono, forniscono un resoconto parziale dell’attività svolta nel corso della campagna di rilevamento dello stato di conservazione e della vulnerabilità sismica di un campione di beni architettonici e archeologici situati in tre differenti aree del territorio italiano. Per limiti di spazio, saranno illustrati solo i criteri adottati per l’individuazione di nuovi parametri utili alla definizione della vulnerabilità dei beni architettonici attraverso l’uso di strumenti schedografici. I temi affrontati non sono quindi esaustivi e meriterebbero una trattazione più ampia e approfondita, arricchendosi dei contributi di tutti coloro che hanno preso parte all’attività di ricerca. La campagna di rilevamento, attuata nell’ambito del più ampio progetto: Evoluzione del sistema informativo territoriale Carta del Rischio del Patrimonio Culturale, affidato nel 2002 dal Ministero per i Beni e le Attività Culturali – Istituto Centrale per il Restauro al raggruppamento temporaneo di imprese Bull-Gepin-Integris, ha rappresentato un’occasione importante per la sperimentazione di un nuovo tracciato schedografico, ottimizzato per l’identificazione e l’analisi della vulnerabilità dei monumenti. Si tratta della messa a punto di una versione speditiva dei tracciati schedografici di primo livello,

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finalizzati all’identificazione e al rilevamento dello stato di degrado dei monumenti architettonici e archeologici, frutto del lavoro congiunto del personale specializzato dell’ICR e degli esperti del R.T.I. Il progetto è maturato dalla necessità di elaborare una modalità di raccolta dati immediata, eliminando quei campi la cui compilazione risulta spesso troppo lunga e complessa, con il fine di rendere l’attività più veloce e quindi economicamente meno onerosa, soprattutto in considerazione dell’enorme quantità di monumenti che costituiscono il ricchissimo patrimonio culturale del nostro Paese. La campagna di schedatura ha riguardato nel suo complesso un campione di 150 monumenti architettonici situati in Lombardia e di 50 beni archeologici, di cui 37 appartenenti al sito di Ercolano e 13 dislocati nel Comune di Spoleto in Umbria. Nello specifico, la scheda di primo livello A – Unità Edilizia Storica, impiegata per il rilevamento dei danni nei monumenti architettonici, ripartisce i beni in complessi, componenti e individuo ed è strutturata in due sezioni principali. La prima, che denominiamo sezione identificativa, si occupa della registrazione dei dati anagrafici, giuridici ed amministrativi, della localizzazione territoriale, delle notizie storiche e dell’archiviazione della


documentazione grafica secondo una struttura analoga a quella delle schede di precatalogo dell’I.C.C.D. (Istituto Centrale del Catalogo e della Documentazione); la seconda invece, è dedicata all’individuazione dell’indice di vulnerabilità del bene, attraverso la compilazione della sezione descrittiva e della relativa tabella di vulnerabilità, dove è richiesto l’inserimento dei dati necessari per valutare la gravità del danno e la conseguente urgenza d’intervento. In questa sede ci si occupa essenzialmente della seconda parte della scheda, tuttavia, per completezza d’informazione, si elencano di seguito le attività svolte per entrambe le sezioni schedografiche, soprattutto in considerazione dei significativi risultati raggiunti. Sezione identificativa: (schedatrice: dott.ssa Haydee Palanca) ‹

ricerca bibliografica e archivistica di base;

‹

analisi comparativa dei tre elenchi: MARISVincolato- Soprintendenza per i Beni Architettonici e del Paesaggio di Brescia, con l’elaborazione di una lista finale di beni con denominazione e localizzazione univoca;

‹

sopralluoghi per la verifica delle informazioni raccolte e il rilevamento di eventuali dati sul campo;

‹

analisi ed elaborazione delle informazioni raccolte;

‹

informatizzazione delle schede e degli allegati grafici e cartografici;

‹

inserimento delle schede e degli allegati grafici nella Banca Dati della Carta del Rischio del Patrimonio Culturale

‹

proposta di integrazione e modifica della struttura e dei contenuti della Banca Dati della Carta del Rischio.

Sezione descrittiva Tabella di vulnerabilità (schedatrice: arch. Martina Murzi) ‹

rilevamento dello stato di conservazione con sopralluogo e analisi diretta dei beni architettonici;

‹

rilievo speditivo dei dati metrici di base;

‹

analisi ed elaborazione dei dati raccolti;

‹

inserimento delle schede e della documentazione fotografica nella Banca Dati della Carta del Rischio del Patrimonio Culturale

‹

proposta di integrazione e modifica della struttura e dei contenuti della Banca Dati della Carta del Rischio;

‹

rilevamento dati per compilazione schede sismiche (schedatrici: arch. Marta Acierno – arch. Martina Murzi)

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Non potendo descrivere tutta l’attività riassunta nei precedenti punti, vengono di seguito illustrate solo le modifiche e le integrazioni apportate alla scheda A-Unità Edilizia Storica, preliminarmente alla campagna di rilevamento sul campo, rimandando ad un’altra occasione l’illustrazione dei risultati raggiunti. Nell’ambito della sperimentazione del tracciato schedografico speditivo, su indicazione degli esperti ICR, si è svolta un’attività parallela finalizzata al rilevamento della vulnerabilità sismica di un campione di 50 monumenti mediante la compilazione di una scheda sismica. A questo scopo, al momento della scelta dei 150 beni architettonici da schedare, sono state prese in esame le zone della Lombardia perimetrate secondo la recente riclassificazione sismica nazionale, individuando le aree classificate con il massimo grado di sismicità per la Regione. Data la consistenza numerica del campione da schedare, si è scelta tra le zone sismiche quella che contenesse un numero congruo di beni e al tempo stesso risultasse omogenea, in modo da non condizionare la comparazione dei dati rilevati con differenze di appartenenza territoriale o amministrativa. Con questo criterio, si è individuata nella zona della provincia di Brescia l’area maggiormente rispondente ai requisiti richiesti (Fig.1 a pagina seguente). In totale si tratta di 23 Comuni compresi tra il lago di Garda, la città di Brescia e il Lago d’Iseo. Di questi, ne sono stati scelti dieci: Gardone Riviera, Gargnano, Gavardo, Odolo, Preseglie, Sabbio Chiese, Salò, San Felice del Benaco, Toscolano Maderno e Vobarno, selezionati in base alla rispondenza delle peculiarità tipologiche e costruttive dei loro monumenti con le caratteristiche richieste dall’attività sperimentale (Fig. 2).

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Speciale Figura 2 - Comuni selezionati nella zona di Brescia

Figura 1 - Riclassificazione sismica Regione Lombardia

La scheda sismica adottata è quella impiegata in occasione dell’accordo di programma ENEAMURST: Catastrofi naturali e loro conseguenze sul patrimonio culturale e ambientale italiano. Mitigazione e previsione di alcune tipologie di eventi. Il progetto, coordinato dall’ICR (dott. Alessandro Bianchi, arch. Donatella Cavezzali), ha avviato la predisposizione di un tracciato schedografico di primo livello per la definizione della vulnerabilità sismica per i beni architettonici. Messo a punto dalla Coop. Arx di Venzone (ing. Alberto Moretti, arch. Floriana Marino, ing. Marzia Ianich) con il contributo scientifico dell’ing. Alberto Cherubini (Consulente ICR), è stato testato, in occasione del terremoto del 1997, su un territorio campione della Regione Umbria. Si tratta della prima stesura di un modello di scheda di vulnerabilità sismica che impiega differenti tracciati schedografici in relazione ai diversi tipi strutturali, secondo i quali è possibile raggruppare le varie tipologie dei beni architettonici. Per creare un collegamento diretto tra le due schede compilate (ICR e sismica), anche in funzione di una migliore organizzazione strutturale della Banca Dati della Carta del Rischio, si è proceduto con la valutazione delle informazioni richieste da entrambi gli strumenti schedografici e, in collaborazione con i responsabili dell’ICR, si sono individuati alcuni dati che una volta inseriti nella scheda A - Unità Edilizia Storica – sono andati a costituire i tre nuovi campi sperimentali: Zona sismica, Tipologie strutturali dei beni; Relazione con le strutture urbane adiacenti, che di seguito sono brevemente illustrati.

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Sezione identificativa Zona sismica In considerazione dell’elevato rischio sismico riscontrabile in molte ed estese zone del territorio nazionale, si è ritenuto utile, per una migliore valutazione della vulnerabilità del patrimonio architettonico, inserire il dato relativo alla zona sismica di appartenenza del bene da schedare. A questo proposito, ci si è riferiti alla recente riclassificazione sismica che individua un totale di quattro zone, dalla 4 di minima intensità alla 1 di massima intensità sismica, con le quali è stato mappato il territorio nazionale (Ordinanza n° 3274 – G.U. n° 10 del 08.05.2003 supp. N° 72). Sezione descrittiva Tipologie strutturali dei beni Sono state inserite nella sezione descrittiva della scheda ICR, le sette tipologie strutturali della scheda sismica riportate nell’articolo a cura di A. Cherubini, Tipologie strutturali dei beni monumentali, in Monumenti e Terremoti. Nuove esperienze di analisi di vulnerabilità – pericolosità sismica. Risultati del programma ENEA MIUR – Ministero per i Beni e le Attività Culturali- Istituto Centrale per il Restauro, 2003. Le tipologie strutturali, classificate dalla lettera A alla G, sono associate ai corrispettivi modelli meccanici che ne interpretano il comportamento sotto azione sismica, e hanno una corrispondenza diretta con gli omonimi modelli di scheda sismica. Tipologie strutturali: A

struttura scatolare formata da strutture verticali e orizzontali collegate tra loro, con orizzontamenti rigidi o deformabili

B

struttura scatolare, del tutto simile alla


precedente, ma con una dimensione in pianta prevalente sull’altra C

struttura scatolare, del tutto simile al precedente tipo A, con una dimensione in altezza prevalente su quelle in pianta

D

struttura formata in pianta e in elevazione da diversi macroelementi tra loro distinguibili per la diversa funzione strutturale

E

struttura del tutto simile ad una delle precedenti A, B, C, o D ma con parti di essa dotate di notevole spessore o con speroni esterni

F

struttura formata da un prevalente elemento strutturale portante

G

struttura formata da uno o più elementi strutturali, con comportamento prevalente di corpo rigido o sistema di corpi rigidi

Relazione con le strutture urbane adiacenti Si tratta di un campo che tiene conto, nel caso di beni complessi, del rapporto di vicinanza o adiacenza dei vari beni componenti che lo costituiscono, e della loro relazione con il contesto urbano, considerando influente ai fini della valutazione della vulnerabilità, la eventuale interazione statico-ambientale con l’intorno e quella reciproca tra i vari beni componenti. Oltre alla questione sismica, si è sperimentato anche l’inserimento nella scheda ICR di nuovi campi, per verificare la possibilità di incrementare la qualità e la quantità delle informazioni sullo stato di conservazione del bene senza venir meno al carattere di speditività del tracciato che, si ricorda, è stato il fondamento principale di tutta l’attività di ricerca. Per la sezione identificativa si tratta del campo: fonti archivistiche e bibliografiche, che consente di citare le fonti dalle quali sono attinte le notizie, soprattutto per quanto riguarda le informazioni acquisibili dalla ricerca archivistica che, sebbene non richieste esplicitamente dalla scheda di primo livello, risultano spesso indispensabili per comprendere le cause del degrado e valutarne la gravità. Inoltre, non prevedere un campo di questo tipo comporta la perdita di molti dati non sempre facili da reperire e sicuramente utili per l’eventuale compilazione della scheda di secondo livello. Nella sezione descrittiva è stato eliminato, per

ragioni di speditività, il rilievo metrico diretto, attività che richiede spesso tempi lunghi e la presenza di almeno due tecnici, sostituendolo con tecniche di fotogrammetria speditiva e con l’informatizzazione degli allegati grafici raccolti nel corso della ricerca bibliografica e di archivio.Tuttavia sono state richieste alcune misurazioni di base, pertanto i dati metrici sono stati restituiti nella maggior parte dei casi dai disegni di rilievo reperiti per la compilazione della sezione identificativa e in alternativa sono state ammesse le restituzioni metriche ottenute mediante calcoli proporzionali effettuati sulle fotografie. Per quanto riguarda invece l’analisi dello stato di conservazione, sono stati inseriti nella tabella di vulnerabilità tre campi che per il momento non concorrono direttamente alla determinazione degli indici di vulnerabilità, ma che sono considerati fondamentali nella diagnosi del degrado e indispensabili per una corretta valutazione della gravità del danno rilevato. Il primo: tipologia dell’elemento danneggiato, è un campo già previsto nella scheda A- Unità Edilizia Storica di secondo livello, dove si chiede di individuare le tipologie per ciascuna componente costruttiva e decorativa esaminata tra quelle comprese in un vocabolario chiuso. L’inserimento di questa informazione nella scheda di primo livello ha dimostrato di non comportare per lo schedatore un onere aggiuntivo, poiché nella descrizione del danno e soprattutto nella stima della relativa gravità, la tipologia dell’elemento danneggiato deve essere necessariamente esaminata. Il secondo: tecnica costruttiva è un dato la cui conoscenza spesso incide direttamente sulla valutazione della vulnerabilità del bene, in considerazione del fatto che il danno può essere stimato più o meno grave e quindi l’intervento urgente anche a seconda della tecnica e dei materiali impiegati. Per assicurare uniformità di lessico e rendere più agevole l’individuazione a vista delle innumerevoli tecniche costruttive presenti nel patrimonio architettonico del nostro Paese, si è suggerita anche la definizione di un vocabolario chiuso che le raggruppi per tipologie principali, suddividendole per appartenenza territoriale. Infine il terzo campo: riferimento fotografico, serve a collegare direttamente e con univocità la componente esaminata ad una o più riprese fotografiche, garantendo corrispondenza immediata tra l’analisi del danno effettuata dallo schedatore e la relativa immagine. In questo modo la mappatura

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fotografica risulta meno discrezionale e offre uno strumento in più per verificare l’attendibilità delle analisi e delle valutazioni fornite. Si riportano di seguito alcuni elaborati che illustrano in sequenza, con l’ausilio di fotografie e grafici, i criteri adottati per la compilazione della sezione descrittiva e della tabella di vulnerabilità nella loro versione sperimentale (per esigenze di spazio non si possono riportare gli elaborati nelle loro dimensioni reali; per una più comoda consultazione si può far riferimento al sito www.geo4all.com/geomedia/geo-notes). Si tratta del Santuario della Madonna della Rocca sito a Sabbio Chiese (BS), un esempio di bene complesso che può essere considerato esemplificativo del tipo di lavoro svolto per ciascun bene schedato e che illustra in maniera sufficientemente completa i criteri adottati nel corso della compagna di rilevamento. Per ciascun campo è stata evidenziata con un colore (rosso nel caso del bene complesso Santuario, bordò per il bene componente Chiesa e grigio per il bene componente Campanile) l’opzione selezionata tra le varie possibilità di risposta previste dal tracciato schedografico, spiegata anche attraverso l’ausilio di un’immagine o di un grafico di appoggio. L’impostazione degli elaborati non ripropone la struttura schedografica della Banca Dati della Carta del Rischio, poiché include i campi sperimentali che ancora non ne fanno parte e non comprende tutti quelli previsti dal tracciato schedografico. In sostanza, si tratta di una sorta di reinterpretazione della scheda AUnità Edilizia Storica, finalizzata ad illustrare graficamente i criteri adottati nel rilevamento dei dati e la loro trasposizione finale nelle schede ICR. Infine, si vuole concludere con una nota di ringraziamento per la Regione Lombardia e per la Soprintendenza per i Beni Architettonici e per il Paesaggio di Brescia, Cremona e Mantova che hanno offerto piena collaborazione al progetto, mettendo a disposizione risorse umane e documentazione preziosa. Hanno preso parte al test sperimentale di schedatura speditiva:

Ministero per i Beni e le Attività Culturali – Istituto Centrale per il Restauro: Dott. Alessandro Bianchi ICR – Responsabile del Sistema Carta del Rischio Arch. Gisella Capponi ICR – Responsabile attività di schedatura beni architettonici Arch. Donatella Cavezzali ICR – Responsabile attività di schedatura sismica Dott.ssa Angela Maria Ferroni ICR – Responsabile attività di schedatura beni archeologici Dott. Carlo Cacace ICR – Responsabile Data Base Carta del Rischio Consulenti: Ing. Alberto Moretti - Cooperativa Arx di Venzone (UD)- coordinatore schedatura sismica Arch. Floriana Marino - Cooperativa Arx di Venzone (UD) Arh. Gianluca Canofeni - Cooperativa Arx di Venzone (UD) R.T.I.: Gepin – Bull- Integris: Ing. Renzo Carlucci - Direttore Tecnico RTI Arch. Tiziana Brasioli – Coordinatrice attività di schedatura Dott.ssa Haydee Palanca -Schedatrice sezione identificativa Arch. Martina Murzi - Schedatrice sezione descrittiva/ vulnerabilità – scheda sismica Arch. Marta Acierno - Schedatrice scheda sismica Dott.ssa Karen Ilardi – Assistente schedatura archeologica Dott. Emanuele Brienza - Consulenza archeologica

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Tecnologie

Rilievo e rappresentazione di monumenti attraverso nuove tecnologie di Fabrizio Cantelmi a pochi anni nel campo del rilevamento architettonico-archeologico si è affacciata una nuova metodologia di acquisizione dei dati dimensionali, morfologici, strutturali e colorimetrici tramite laser scanner 3D. Tale sistema è basato sul principio dell’impiego di una sorgente luminosa che opera nello spettro visibile (dall’infrarosso all’ultravioletto), con una potenza luminosa variabile in funzione dell’applicazione e della distanza operativa. I laser scanner consentono di esplorare lo spazio e di acquisire le coordinate dei punti intercettati dal raggio in modo automatico, giungendo alla costruzione del modello digitale 3D dei manufatti oggetto di rilievo. Tale metodologia ha portato una nuova cultura nel campo del rilevamento; infatti, mentre la selezione dei punti da rilevare, necessaria per giungere alla costruzione del modello, era in passato preliminare all’acquisizione delle misure, oggi viene rimandata ad un secondo momento. Di seguito viene presentata, inoltre, un’applicazione condotta dalla Geogrà s.r.l. di acquisizione in forma 3D di una situazione articolata e complessa a carattere archeologico (rilievo del Teatro greco di Siracusa), che esemplifica il potenziale di un laser scanner basato sulla tecnologia time of fly capace di fornire una nuvola di punti rapidamente e con alta precisione.

Rilevamento, architettonico e archeologico L’operazione di rilevamento di un manufatto e la successiva restituzione grafica non è certo una conquista moderna. Tralasciando le testimonianze dell’epoca greco-romana, l’impiego cosciente del rilievo lo possiamo rintracciare già nel cosiddetto Taccuino di Villard de Honnecourt (attivo intorno alla metà del XIII secolo) e certo il Rinascimento ne fu il periodo più fecondo per l’imponente massa di disegni volti a documentare, attraverso piante, prospetti, sezioni e particolari architettonici, gli

Figura 1 - Teatro greco di Siracusa, restituzione in pianta

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edifici antichi che da sempre punteggiano le città ed il territorio dell’Italia. Tuttavia le operazioni di rilevamento e la conseguente graficizzazione costituivano prevalentemente un documento di base per elaborazioni progettuali successive, esercitando su di esso un lavorìo di astrazione per il quale tendevano ad essere cancellate le peculiarità degli edifici antichi non indispensabili ai fini prevalentemente compositivi, inducendo ad integrare mentalmente e quindi graficamente, le parti mancanti (di geometria, di integrità della forma, di simmetria ecc.). Nell’Ottocento è possibile avvertire ancora tale presenza astrattiva nei rilievi prodotti soprattutto per illustrare trattati ed enciclopedie. È in questo secolo che i rilievi degli archeologi mostrano, invece, una maggiore aderenza all’oggetto reale, forse perché trattando per lo più di manufatti allo stato di rudere subiscono meno degli architetti la cogenza delle categorie dell’integrità, della forma regolare, della simmetria. Nel Novecento le categorie della pura visibilità e della pura forma impedirono l’affermarsi di un rilievo sempre più fedele alla realtà e bisognerà attendere le rivendicazioni sorte all’interno degli architetti restauratori (Giovannoni, Sanpaolesi) per avere prodotti il più possibili aderenti allo stato dei monumenti.


Teatro greco di Siracusa Situato in quello che attualmente è il Parco monumentale della Neapoli, il teatro, databile al III sec. a.C., è tagliato nella roccia con elegantissimi dettagli architettonici. Del tutto mancante è la parte alta della cavea come l’edificio scenico, demoliti nel XVI secolo dagli spagnoli per riutilizzarne il materiale edilizio nella costruzione dei bastioni di difesa dell’isola di Ortigia. Figura 2 - Teatro greco di Siracusa, restituzione in pianta di un particolare

Il rilevamento come processo di memorizzazione ed analisi dell’esistente: confronto tra le metodologie Il nostro sistema di prendere possesso dei manufatti architettonici, come di tutto lo spazio che ci circonda, è essenzialmente un modo visuale e percettivo in cui spazio e tempo vengono restituiti come sistemi continui e iconici. Tale percezione è, dunque, il nostro modo primario di impossessarci delle cose che ci circondano e la lettura che ne facciamo consiste, essenzialmente, in un’operazione di rinvio di quanto si è percepito a quel contesto di immagini, di cose concrete che appartengono alla memoria storica dell’individuo osservatore, ossia all’esperienza logica e psicologica del soggetto stesso che partecipa a strutturare la realtà recepita. A fronte di questa esperienza reale e quotidiana, i modi che sono stati codificati dalla pratica architettonica per registrare e restituire i dati inerenti alla realtà costruita suggeriscono una procedura che astrae dal nostro modo quotidiano di prendere possesso delle cose. Infatti, sia il metodo rappresentativo consueto per i disegni realizzati su un foglio di carta che la stessa fotografia (ambedue sempre su supporti bidimensionali), sono sistemi che presentano una astrazione marcata rispetto alla percezione: si riproduce, attraverso le operazioni di proiezione e sezione, un mondo prospettico tridimensionale e dinamico in un sistema statico e bidimensionale. Il

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Committente Istituto Nazionale del Dramma AnticoFondazione ONLUS; Progetto della Soprintendenza Beni Culturali ed Ambientali di Siracusa, Servizio II – ARCHEOLOGICO – Unità Operativa XIII Dati di rilievo (Rilievo eseguito da Geogrà s.r.l. (MN)) Da posizioni naturali sopraelevate e tramite l’utilizzo di impalcature semovibili, sono state utilizzate 38 posizioni di scansione con un totale di 139 punti di presa; in analogia a quanto si è sempre eseguito per le campagne di rilievo stereofotogrammetrico, è stato redatto un progetto di presa per poter valutare a priori le posizioni utili affinché si creasse omogeneità nella densità di punti e per limitare le zone d’ombra; la densità dei punti di base è stata di 1x1 centimetri, per raggiungere, con le sovrapposizioni di scansioni, 0,8 x 0,8 centimetri, rilevando un totale di circa 110.000.000 di punti. La riduzione delle coordinate spaziali (rilevate con il laser scanner) in sistema locale è stato effettuato rilevando mediante strumentazione topografica (Leica TC1201) le 257 mire utilizzate nelle fasi di scansione, sono state altresì utilizzate 14 sfere calibrate in teflon per creare ulteriori punti fissi di rototraslazione.

Figura 3 - Teatro greco di Siracusa, sezione prospettica con texture bianco/nero

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memoria e applicarvi analisi tematiche. Tale sistema è caratterizzato essenzialmente da tre tipi di ipotesi:

Figura 4 - Teatro greco di Siracusa, immagine in pianta delle nuvole di punti ottenute da scansione 3D

reale, poi, viene sempre riportato per quantità discrete e discontinue, ma in ogni caso in forma tale per cui le parti mancanti e interpretate occupano sempre una parte preponderante sul dato oggettivo rilevato. Fino ai giorni nostri questo modello figurativo è stato il sistema al quale ricondurre ogni rappresentazione del reale per poterne tenere

Figura 5 - Teatro greco di Siracusa, immagine 3D delle nuvole di punti

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la riduzione del campo tridimensionale a campo bidimensionale

‹

la costruzione della rappresentazione a partire da pochi punti discreti dell’intero sistema continuo per interpolazione (di solito lineare)

‹

la ricomposizione dell’insieme per schemi compositivi fissi

Il reale viene, quindi, trasmesso per episodi atti a ricostituire, sempre in modo discreto e per proiezione parallela, l’intero complesso, ancora attraverso processi mentali interpolativi, ripristinando in forma continua una discontinuità. Le testimonianze del passato rimangono così memorizzate in modo sommario, spesso del tutto inefficace quando occorra averne una esaustiva conoscenza. Lo spazio dell’architettura virtuale, disegnato tramite elaboratore elettronico, è uno spazio diverso da quello tracciato sul foglio. Infatti, nel disegno il segno e la linea, in qualità di tracciato continuo, sono le condizioni di base di un metodo traspositivo in cui sono raccordati ideale e reale, quali proprietà


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Figura 6 - Teatro greco di Siracusa, prospetto generale con ortofoto da scanner b/n

Figura 7 - Teatro greco di Siracusa, sezione prospettica con ortofoto da scanner b/n

legate intimamente alle capacità di riconoscimento logico dell’osservatore; invece nella rappresentazione con l’elaboratore questa qualità di trasposizione visuale assume un aspetto marginale, giacché ogni disegno non è più prodotto grafico, ma un dato alfanumerico o numerico, codificato in uscita in forma di modello proiettivo, quale uno dei tanti esiti possibili. Può apparire quasi paradossale, ma il modello numerico offre potenzialità di restituzione nella descrizione dell’oggetto rilevato molto più complete e vicine a quelle naturali. Se l’esito tradizionale del rilievo è praticamente inefficace nel ricostruire modelli tridimensionali, il modello procedurale oggi disponibile per registrare la forma reale dell’oggetto passa attraverso la definizione della superficie mediante il rilievo di moltissimi dei suoi punti e la ricostruzione di una seconda forma sovrapponibile ad esso. Ciò è reso possibile dall’acquisizione per nuvole di punti (points cloud), ottenute attraverso un raggio laser che si muove ad intervalli regolari lungo linee orizzontali creando una maglia di punti sull’oggetto da rilevare. Il modello restitutivo di questi grandi insiemi di coordinate 3D, dal momento che ogni punto visualizzato e immagazzinato nel file è un punto effettivamente misurato, rappresenta attraverso la densità della nuvola dei punti esattamente l’accuratezza del rilievo. L’operazione successiva consisterà nell’eliminazione delle ridondanze e nella necessaria semplificazione ai fini

dell’estrapolazione delle caratteristiche specifiche ricercate per un determinato esito dimensionale (piante, sezioni, prospetti, profili, modelli ecc.), in base alle necessità ed agli obiettivi perseguiti. In questa procedura si può cogliere tutta la novità di questo metodo di acquisizione dei dati di rilievo: la necessità di ben operare su una conoscenza che si fa sempre più ridondante, nella quale occorre saper selezionare ed eliminare, piuttosto che intervenire su un insieme di dati scarso ed incerto, che occorre far diventare omogeneo e coerente. Il caso campione La campagna di rilievo del monumento, presentato ad esempio, è stata effettuata dalla ditta Geogrà s.r.l. con la tecnica di rilievo tridimensionale integrata tramite laser scanner 3D Cyrax 2500 e software CycloneTM (Leica HDS 2500), previa costituzione di una rete topografica necessaria per georeferenziare le singole scansioni. Questo laser scanner è basato sulla tecnologia TOF (Time of Flight) il cui funzionamento è relativamente semplice: la testa ottica del laser scanner emette un segnale laser che raggiunge l’elemento che si vuole rilevare, una certa quantità di energia del raggio originale viene riflessa verso lo strumento che è predisposto per poter avvertire il segnale. La distanza del punto dallo strumento viene determinata sulla base del tempo impiegato nello svolgimento di tale azione. Il sistema di misurazione dello scanner si basa quindi

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sulla conoscenza della distanza del punto e degli angoli zenitali ed azimutali del raggio emesso per determinare l’esatta collocazione spaziale del punto raggiunto che viene rappresentato in uno spazio tridimensionale digitale. Lo strumento è capace di fornire una nuvola di punti (points cloud) 3D rapidamente (circa 800/1000 punti/secondo) e con alta precisione (accuratezza di circa 5/6 mm), relativamente alla scala di un monumento (campi di presa 50 x 50 m) e/o di impianto urbano (campi di presa fino a 100-200 m per 40° di angolo di ripresa, con accuratezza leggermente inferiore), inoltre, è particolarmente adatto per scansioni inclinate, situazione frequente in ambito di rilievo archeologico. Questo sistema, infine, permette di associare ad ogni singolo punto rilevato anche un valore di riflettanza in falsi colori, distinguendo a temperatura costante e a distanza costante i diversi materiali che compongono l’oggetto rilevato. Tali valori, che si traducono in variazione cromatica dei punti acquisiti permette di percepire la nuvola dei punti come mappata come per una texture fotorealistica in bianco e nero ad altissima risoluzione, facilitandone la lettura interpretativa. Risulta evidente che è possibile intervenire successivamente sovrapponendo al modello tridimensionale una eventuale mappatura fotografica, acquisita ad alta risoluzione e ortorettificata tramite software, sì da incrementare il valore conoscitivo e rappresentativo del modello. Il valore aggiunto che Geogrà s.r.l. ha saputo proporre è la rappresentazione di piante, di sezioni, di prospetti e di modelli solidi 3D, che esprimono tutta la complessità e le caratteristiche del monumento e che ne costituiscono un’insostituibile base per la mappatura. L’attività di ricerca sviluppata in questi ultimi anni dalla Geogrà è certamente un valido supporto all’utilizzo di questa nuova tecnologia e il risultato ne è la testimonianza.

Figura 8 - Teatro greco di Siracusa, immagine dello scanner Cyrax 2500 operante

Bibliografia MARINO Luigi, Il rilievo per il restauro – ricognizioni, misurazioni, accertamenti, restituzioni, elaborazioni, Milano, Hoepli Editore, 1990. IPPOLITI Elena, Rilevare – comprendere, misurare, rappresentare, Roma, Edizioni Kappa, 2000. BALZANI Marcello, GAIANI Marco, UCCELLI Federico, SECCIA Leonardo, SANTUOPOLI Nicola, Morfologia e caratterizzazione colorimetrica e spettrale di elementi architettonici, in Disegnare – idee, immagini, n° 18/19, Roma, Gangemi editore, 1999, pp. 133-142. DOCCI Mario, GAIANI Marco, MIGLIARI Riccardo, Una nuova cultura per il rilevamento, in Disegnare – idee, immagini, n° 23, Roma, Gangemi editore, 2001, pp. 37-45. MEDRI Maura, Manuale di rilievo archeologico, RomaBari, Editori Laterza, 2003, BOEHLER Wolfgang, MARBS Andreas (trad. Sergio DEQUAL), Laser scanner a confronto, in Bollettino della Società Italiana di Fotogrammetria e Topografia, n. 3, 2005, pp. 71-89.

Autore FABRIZIO CANTELMI fabriziocantelmi@inwind.it


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Studio del microclima nel Patriarcato di

Pec-Peje in Kosovo di Carlo Cacace

N

el complesso del patriarcato di Pec è stata condotta un’indagine microclimatica supportata dall’analisi termovisiva. La campagna è ancora in corso e ha permesso di definire la risposta dell’ambiente interno al Patriarcato alle sollecitazioni climatiche esterne e di avere conoscenza dei problemi dell’umidità nella muratura. Dopo più di un anno di rilevamenti, l’analisi dei dati ha permesso di escludere i rilevanti fenomeni di risalita capillare che erano stati ipotizzati nella definizione di un progetto di restauro.

L’Istituto Centrale per il Restauro in collaborazione con il ministero per gli affari esteri e con l’organizzazione non governativa Intersos partecipa ad un progetto umanitario nel Kosovo che attraverso attività di restauro promuove la formazione di operatori e tecnici locali per favorire lo sviluppo delle condizioni di convivenza pacifica tra le diverse etnie presenti. All’interno di questa attività nel Patriarcato di Pec/Peje (nella foto in alto) viene condotta, da settembre 2004, una campagna di rilevamento dei parametri microclimatici correlati con le indagini all’infrarosso termico (termovisione) per approfondire la conoscenza dei fenomeni termodinamici in atto nel complesso. Con tale scopo nel complesso del Patriarcato è stata installata una strumentazione per il rilevamento dei parametri del clima esterno e del microclima interno. Sono stati individuati alcuni ambienti rappresentativi dell’intero complesso in riferimento alla loro esposizione geografica e allo stato di conservazione degli affreschi. Gli ambienti campioni rappresentativi in cui sono stati installati i sensori di rilevamento sono:

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Il nartece

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San Demetrio

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SS. Apostoli

‹

San Nicola

Qui sopra, la disposizione dei sensori di rilevamento del microclima interno ed esterno al Patriarcato. A sinistra, particolare dei sensori di temperatura ed umidità relativa e temperatura a contatto sulla superficie installati nel Patriarcato sulla superficie affrescata (particolare della zona di San Demetrio)


Elaborazione dei dati L’analisi è stata condotta ai fini dell’individuazione delle possibili cause della presenza di umidità da cui la chiesa sembrerebbe affetta. Occorre, a riguardo, usare la dovuta accortezza e l’acquisizione di dati sperimentali è stata utile a verificare se i fenomeni che hanno comportato movimenti di acqua all’interno delle strutture murarie lasciando segni visibili in superficie siano ancora in atto e a stabilirne l’origine. Sono state analizzate le relazioni che intercorrono tra le condizioni termiche e quelle igrometriche all’interno e all’esterno del Patriarcato seguendone l’evolversi nel tempo e prestando particolare attenzione ad una significativa tendenza delle variazioni della temperatura interna a seguire l’avvicendamento delle stagioni. Dall’elaborazione dei dati si è concluso che, dal punto di vista termico, il Patriarcato non può essere considerato un sistema isolato, sebbene dotato di una grande inerzia, che impedisce alle variazioni termiche giornaliere esterne di esercitare un effetto immediato e diretto sulle condizioni interne (figura 4). L’intero complesso, comunque, è influenzato dalle variazioni stagionali che si esercitano in modo più marcato nei periodi tra la primavera e l’inizio dell’autunno e si riduce nel periodo tra l’autunno e l’inverno. Allo stesso modo non possiamo dire che il Patriarcato sia un sistema chiuso, infatti un aumento della temperatura interna dovrebbe corrisponderebbe una tendenza alla diminuzione dell’UR (figura 5), che come si nota non è così determinante. Il tasso di umidità relativa oscilla mediamente tra il 55 –75% e questo è il segnale di variazioni del contenuto di vapore nell’ambiente interno (figura 6). Si ha un andamento piuttosto simile delle umidità specifiche interne e dell’esterno nel periodo maggio - ottobre che denuncia l’influenza delle condizioni igrometriche esterne sull’interno. Tale influenza si esplica attraverso scambi di vapore. Si è dimostrato come l’influenza termica esterna si eserciti diversamente nei periodi stagionali segnalati, tale fenomenologia si riscontra più chiaramente nella (figura 7), in cui vengono confrontati su scale differenti gli andamenti della umidità relativa interna al Patriarcato con la temperatura esterna. Dal confronto si ha che nei periodi tra l’autunno e l’inverno l’andamento interno della umidità relativa non viene influenzato dai cicli termici esterni. Si osserva che le zone Nartece, SS. Apostoli, e San Nicola differiscono per l’umidità relativa tra il 7 – 10% circa, ma gli andamenti giornalieri risultano

stabili. Al contrario, nel periodo che va dalla primavera alla fine dell’estate le variazioni igrometriche interne risentono del riscaldamento generale del clima esterno, con comportamenti che risultano meno stabili nelle 24 ore ed inoltre si riducono notevolmente i gradienti della umidità relativa tra le varie zone del Patriarcato.

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Figura 4 - Confronti degli andamenti del giorno medio tipico dei valori di temperatura dei singoli punti di misura

Figura 5 - Istogramma del confronto dei valori mensili delle umidità relativa dei singoli punti di misura

Figura 6 - Confronto degli andamenti del giorno medio tipico degli andamenti del vapore dei singoli punti di misura

Figura 7 - Confronto su scale diverse dell’andamento del giono medio tipico della temperatura esterna e delle umidità relative dell’interno, dei singoli punti di misura

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Il comportamento dell’aria interna del Patriarcato è caratterizzato dalle sollecitazioni dovute all’aumentare della temperatura esterna, con l’approssimarsi delle stagioni più calde, che come conseguenza determinano variazioni del vapore. La presenza di umidità nelle zone basse fa supporre la presenza di risalita capillare, come sembrerebbe aspettarsi. Occorre capire se da tale fenomenologia derivano problemi attivi di evaporazione dalle superfici, nell’ipotesi che vi sia presenza di acqua all’interno della parete esposta a nord, a contatto con il terrapieno esterno e che tale acqua influisca con processi evaporativi sullo stato di conservazione delle superfici murarie. Dai risultati dell’elaborazione sui dati rilevati non emergono condizioni tali da poter accertare la presenza di fenomeni rilevanti di evaporazione in riferimento alla umidità relativa registrata nelle zone sia in prossimità della parete che a distanza da essa, assumendo mediamente lo stesso valore con differenze positive e negative che raramente raggiungono il 3-4% e che rappresentano anche l’errore dello strumento. Altre considerazioni possono essere fatte sulla base dell’osservazione diretta dei danni causati dall’umidità all’interno della chiesa. La presenza di macchie e aloni di colore diverso, di sollevamenti della pellicola pittorica, fenomeni evidenti sulle superfici interne: l’evidenza di tali danni risulta presente non solo in corrispondenza della porzione nella parte di essa a contatto con il terrapieno ma anche in zone più alte; questo è sintomo del fatto che la muratura ha in qualche modo assorbito e ceduto acqua nel tempo. Occorre determinare se si tratta di fenomeni ancora in atto oppure se si sia creato un equilibrio termodinamico al variare delle condizioni al contorno (creazioni di intercapedini, impermeabilizzazioni, rifacimento dei pluviali, del tetto). Da una preliminare indagine visiva si segnala la presenza sulle superfici affrescate di macchie più scure e più chiare che sembrano ricalcare la forma degli strati sottostanti, evidentemente più fredde per la loro maggiore densità e conducibilità ed in corrispondenza delle quali in passato si è avuta, forse, formazione di condensa e/o formazioni di gocce di acqua legate ai fenomeni di gelività più che altrove. Tale fenomeno è riscontrato in modo prevalente nelle zone del Nartece di San Demetrio e dei SS. Apostoli; i dati registrati, infatti, (figura 8) mostrano che le superfici hanno raggiunto diverse volte valori sotto lo zero: ovviamente questo fenomeno è rischioso perché l’aumento di volume

Figura 8 - Frequenza dei fenomeni di gelività interna al Patriarcato

dell’eventuale acqua presente negli strati superficiali può provocare stress fisici. In conclusione nella parete vi è presenza di acqua assorbita per infiltrazione orizzontale dal terrapieno che però non ha modo di raggiungere gli strati rivolti verso l’interno per via delle caratteristiche della muratura. Tale situazione faciliterebbe l’avanzamento dell’acqua in direzione verticale. A questo punto potrebbe succedere che l’acqua dopo essere arrivata in fondazione abbia modo di risalire per capillarità interessando questa volta l’intero spessore della muratura ma l’ipotesi è tuttavia da scartare in quanto se vi fosse presenza di acqua in tutta la sezione muraria rileveremmo chiari segnali di un fenomeno di evaporazione. Tale fenomeno viste le misurazioni effettuate dovrebbe avvenire nel periodo che va da marzo a settembre. Ma le analisi condotte sui dati registrati e presentati precedentemente hanno escluso tale fenomenologia. A sostegno dell’indagine microclimatica si sono eseguite indagini per il rilevamento termico delle superfici attraverso strumenti di registrazione dell’infrarosso termico (termovisione), che permettono lo studio delle disomogeneità termiche superficiali che possono essere attribuite a differenti spessori della muratura a presenza di vuoti e di pieni e soprattutto alla presenza di acqua nella muratura. L’acquisizione termovisiva, a differenza di quella microclimatica, è continua nello spazio e discreta nel tempo ed è supportata dal rilevamento puntuale dei sensori del rilevamento ambientale per un confronto qualitativo e quantitativo della distribuzione termica sulle superfici. Conferma di quanto detto nell’elaborazione dei dati, si è avuta dal confronto delle riprese effettuate a settembre 2004 e maggio 2005 proprio con il supporto della termovisione, osserviamo come siano diminuite le zone (blu) in cui si riscontra presenza di umidità (figura 9,10).


Figura destra Figura destra

9 (a sinistra) - Ripresa termovisiva della parete del nartece a settembre 2004 10 (a destra) - Ripresa termovisiva della parete del nartece a maggio 2005

L’umidità presente in fondazione potrebbe non avere modo di risalire perché intercettata e/o smaltita in profondità da un equilibrio termodinamico ormai raggiunto dall’ambiente. In tal caso il fronte di umidità si attesterebbe in posizione centrale lungo la sezione della muratura, cioè laddove la muratura è più incoerente trovando così l’acqua una via preferenziale di avanzamento verso il basso. Eventuali fenomeni di evaporazione che interessano questi strati più interni sarebbero di scarsa entità e molto lenti nel tempo per via della distanza che separa il fronte umido dalla superficie interna di evaporazione. Inoltre, avendo riscontrato come la stabilità igrometrica all’interno (periodo autunno – inverno) viene modificata dalle variazioni stagionali termiche esterne al sopragiungere del caldo (periodo primavera – fine estate) comporta che i movimenti di vapore tra le pareti e l’aria in prossimità delle murature sono minimi. Invece il Patriarcato risente delle condizioni esterne, le variazioni termodinamiche che comportano un maggior scambio nelle zone alte dell’aria. Analisi dei dati I maggiori rischi presenti nel Patriarcato sono dovuti alla possibilità che sulla superficie della muratura si raggiungano valori di temperatura sotto lo zero con conseguente rischio per la pellicola pittorica. Essi sono dovuti al diverso comportamento fisico dei vari strati di preparazione presenti. L’acqua contenuta nella muratura, non trovando possibilità di grossi fenomeni di evaporazione, può produrre danni attraverso i fenomeni della condensazione o della gelività: la gocciolina aumentando di volume può provocare cadute o sollevamenti della pellicola pittorica. La risalita capillare, come già dimostrato, non produce evidenti momenti di evaporazione ma la presenza di minimi gradienti tra i valori di umidità

relativa registrati nei singoli ambienti, permettono di affermare che ci sono fenomeni di assorbimento ed evaporazione per igroscopicità dall’aria. Tali fenomeni sono evidenti nei periodi stagionali in cui alle variazioni igrometriche corrispondono variazioni dell’umidità specifica; questo significa che localmente esiste una distribuzione del vapore libero nell’ambiente lungo la verticale muratura – aria. Questi fenomeni sono molto più lenti dell’evaporazione dovuta a risalita capillare e quindi non permettono raffreddamenti degni do nota sulla superficie muraria. E’ per questo che i sensori posti sulla superficie non rilevano variazioni significative della temperatura. Dal punto di vista termodinamico, però, è possibile comprendere in quali circostanze fisiche avviene il fenomeno dell’evaporazione o dell’assorbimento del vapore libero in aria. L’umidità relativa rappresenta il grado di saturazione dell’aria umida ed esso dipende tanto dalla quantità di vapore presente che dalla temperatura, quindi l’umidità relativa può essere considerata un parametro che esprime la capacità dell’aria di accettare evaporazioni. Tale parametro però non è invariabile per una data massa di aria, e perciò non è da sola capace di individuare se questa stia o no scambiando vapore acqueo con l’esterno o le pareti. La grandezza invariante in questo senso è l’umidità specifica che, trattandosi di un rapporto ponderale, non dipende dalla temperatura e può quindi descrivere il comportamento di una determinata massa di aria, almeno finchè non avvengono aggiunte o sottrazioni di vapore dall’esterno. Se si vuole comprendere se ci si trova dinnanzi ad una cessione o un assorbimento di vapore sulle pareti occorre fissare l’attenzione sui gradienti igrometrici; considerando che ogni assorbimento di vapore da parte della parete causa un depauperamento della quantità di vapore presente nell’aria circostante al punto esaminato, ad un apparente essiccamento dell’aria e ad una successiva migrazione di vapore dalle parti più ricche verso quelle depauperate. Ne segue quindi che una diminuizione locale di umidità relativa accompagnata da un aumento di vapore, è correlabile con una evaporazione; mentre un aumento locale di umidità relativa e una diminuizione di vapore è correlabile con un assorbimento. Il comportamento dell’aria nella zona bassa quota 0,50 cm rispetto alle zone in quota a 3 metri e a quella di riferimento 5 m al centro dell’ambiente Nartece cambia allo scorrere delle stagioni. In particolare, sempre nei mesi aprile, maggio e

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Inoltre, l’acquisizione dei dati, rappresenta una notevole base dati che permetterà di seguire l’evoluzione dell’ambiente, attraverso campagne mirate esclusivamente nei periodi in cui è emersa essere più evidente la relazione con le dinamiche termoigrometriche esterne e controllare i risultati nell’ambiente di eventuali interventi di restauro che verranno eseguiti nel tempo. Figura 11 - Confronto degli andamenti del giorno medio tipico della zona del Nartece in cui si evidenzia un fenomeno di evaporazione nelle zone in alto della muratura

giugno, è osservabile in figura 11 come su scale diverse siano rappresentate le curve dell’umidità relativa e del vapore e che a maggio l’umidità relativa in corrispondenza della muratura nella parte bassa a 50 cm tende ad avere un andamento crescente di un 4-5%, mentre le due zone sia quella a 3 metri in prossimità della parete che quella di riferimento in aria nel Nartece presentano una diminuizione del 6-8% oraria. Esaminando il solo mese di maggio osserviamo come il vapore abbia un incremento, mentre come abbiamo visto nella zona alta vicino alla parete (quota 3m) e nel centro dell’ambiente (quota 5m) abbiamo un decremento della umidità relativa. Riprendendo quanto detto precedentemente ne segue che una diminuizione locale di umidità relativa accompagnata da un aumento di vapore, è correlabile con fenomeni di evaporazione. Conclusione La metodologia microclimatica ed il supporto dell’indagine termovisiva hanno permesso di caratterizzare i periodi di rischio in cui l’ambiente esercita la sua aggressione sulle superfici affrescate conservate, attraverso il rilevamento e la memorizzazione in continua dei parametri microclimatici e le escursioni termoigrometriche rischiose per l’opera. Il comportamento termoigrometrico del sistema Patriarcato (dove per sistema si intende l’ambiente con le opere in esso contenute) è risultato governato in prima istanza dalle condizioni meteorologiche locali dovute ai cicli stagionali e ha permesso di definire: ‹

flussi di energia termica tra ambiente e struttura

‹

movimenti di acqua nei suoi stati di aggregazione

‹

le possibili interferenze con le opere in esso conservate

Bibliografia Accardo G,, Cacace C., Rinaldi “Methodology for the use of microclimatic measurements:Applications in underground chamber” in Scientific Methodologies Applied to Works of Art, Proceedings of the symposium Firenze 2-5 maggio 1984, pag. 88-94, Accardo G., Cacace C., Rinaldi R. “La tomba dei Rilievi in Cerveteri: applicazione della metodologia climatica” in Etruria Meridionale:Conoscenza, Conservazione, Fruizione, Atti del Convegno Viterbo 29-30 novembre 1985, pp. 131-136, Accardo G., Cacace C. “Il Restauro della Cripta di Anagni’ – “Indagini Microclimatica:Diagnosi e monitoraggio” Istituto Centrale per il Restauro, Artemide Editori, 2003, pp.203-220 Nugari M.P., Roccardi A., Cacace C. “Il Restauro della Cripta di Anagni’ - “Analisi Biologiche:Biotederioeamento Aereologia e Microclima” Istituto Centrale per il Restauro, Artemide Editori, 2003, pp.221-228 Accardo G. , Cacace C., D’ercoli G., Rinaldi R. “Monitoraggio ambientale:analisi e tecniche di intervento strumentale sul territorio”, in Atti della 3° conferenza internazionale sulle prove non distruttive, metodi microanalitici e indagini ambientali per lo studio e la conservazione delle opere d’arte, Viterbo 4-8 ottobre 1992, pag 863- 880, Bennici A., Cacace C., Gerardi G. “Tecniche informatiche per l’elaborazione di dati microclimatici acquisiti con centralina automatica. Esempio di applicazione nel caso del Duomo di Todi”, in Atti della 3° conferenza internazionale sulle prove non distruttive, metodi microanalitici e indagini ambientali per lo studio e la conservazione delle opere d’arte, Viterbo 4-8 ottobre 1992, pagg 897-912, Cacace C., Gonzales M.J. “Monitoraggio ambientale della Capilla Real di Granada. Attuazione di un intervento programmato nei beni culturali spagnoli”, in Atti della 3° conferenza internazionale sulle prove non distruttive, metodi microanalitici e indagini ambientali per lo studio e la conservazione delle opere d’arte, Viterbo 4-8 ottobre 1992, pagg. 917-934, M. Bonelli, C.Cacace, G.Capponi, F.Fumelli,B.Provinciali, A.M.Marinelli, P.Santopadre‘La Cappella Serra nella chiesa di N.S.del Sacro Cuoregià San Giacomo degli Spagnuoli a Roma: problemi di interazione tra pittura murale – supporto – ambiente. In atti del XXI CONVEGNO INTERNAZIONALE SCIENZA E BENI CULTURALI – Università di Padova, Università CA’ Foscari di venezia università di Genova, università mediterranea di Reggio Calabria e Politecnico di Milano – Bressanone 12-15 luglio 2005

Autore CARLO CACACE

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Ministero per i Beni e le Attività Culturali – Istituto Centrale per il Restauro – Laboratorio di fisica e controlli ambientali


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Tecnologie

La termografia

IR NEC per il restauro Un caso applicativo su un’edificio di pregio in provincia di Bergamo di Guido Roche

I

l contributo che si vuole proporre in queste pagine riguarda un caso applicativo di un indagine diagnostica eseguita su un edificio quattrocentesco, di grande pregio, interamente affrescato.

L’edificio oggetto delle indagini, il Palazzo Comunale di Clusone (BG), è un edificio basso, di 2 piani che si attesta sulla piazza principale del paese. Il piano terra è caratterizzato da un ampio porticato e da ambienti destinati a negozi. L’edificio si attesta anche sulla torre angolare sulla quale è collocato il famoso orologio astronomico. Dalle indagini eseguite la muratura appare in pietra, con conci di dimensioni abbastanza consistenti, anche se in alcune porzioni appare anche qualche mattone. Le superfici esterne sono interamente affrescate e con differenti cicli decorativi, risalenti al trecento e al quattrocento. L’obbiettivo dell’indagine presso il Palazzo Comunale ha la finalità di: ‹

accertare il regime termoigrometrico dell’edificio in oggetto

‹

stabilire le cause del degrado delle superfici esterne

‹

identificare le migliori condizioni per la conservazione

‹

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verificare eventuali anomalie termiche e igrometriche in prossimità dei pluviali incassati nella muratura. Le indagini, come già sottolineato, si sono

concentrate sull’edificio principale e in particolare sul prospetto sud ed est. Tale corpo di fabbrica, presenta un degrado diffuso e abbastanza omogeneo; l’intonaco in particolare, in malta di calce, presenta un degrado molto esteso; molto evidente il restauro degli anni settanta che ha intonacato buona parte della muratura lasciandola a neutro. Da sottolineare anche che nell’intervento di restauro conclusosi nel 1974, molte porzioni della muratura sono state ridipinte e notevolmente rimaneggiate, oltre che aver celato, con la scialbatura, porzioni di affresco. Come precedentemente accennato, durante lo scorso intervento di restauro è stata protetta la superficie, presumibilmente con colla vinilica, prodotto pellicolante, non traspirante e idrorepellente. A causa della non traspirabilità della superficie si assiste, in varie zone, alla comparsa di Sali in forma cristallina. Tali Sali si concentrano soprattutto in prossimità dei 2 pluviali incassati all’interno della muratura. La formazione di sali può essere dovuta all’ingresso dell’acqua nella muratura e per effetto della non traspirabilità della stessa; con l’innalzamento della temperatura e dell’evaporazione, avviene la cristallizzazione che può essere superficiale o interna alla muratura. Data l’analisi del degrado superficiale, non si ritiene che l’umidità di risalita (generalmente


interessa l’intera pianta dell’edificio sia pure con livelli diversi d’imbibizione), così come la tesi delle infiltrazioni dal terreno, siano la causa principali del degrado della fabbrica. Per poter guidare il progetto di conservazione, si è reputato necessario verificare la quantità di acqua contenuta all’interno della muratura, così come la verifica del degrado in atto, al fine di capire se esso fosse in atto o ormai concluso, oppure per meglio dire, se il degrado, e quindi la sua fonte di alimentazione, è ancora attiva od ormai definitivamente spenta. Pertanto è stato approntato il progetto delle indagini termoigrometriche, allo scopo di studiare sistematicamente il regime termico delle murature, nonché di verificare la presenza di zone più fredde delle pareti (dal momento che queste ultime costituiscono possibili aree di formazione di condensazione e/o denunciano la presenza di infiltrazioni d’acqua attive) e di eventuali contenuti d’acqua anomali, sia in superficie sia in profondità. La termografia all’infrarosso (IR) è stata utilizzata per rilevare le superfici più fredde, sia per la presenza di acqua nei materiali indagati, sia per la presenza nella muratura di elementi strutturali non a vista, dotati di caratteristiche termiche differenti. Per il rilievo dell’umidità si è utilizzata una procedura passiva, basata sul rilievo delle zone a temperatura inferiore a causa dell’evaporazione superficiale. L’ immagine all’infrarosso termico risultano particolarmente interessante ed esaustiva per chiarire i fenomeni termici in atto. I prospetti indagati, e nello specifico il prospetto principale, dall’analisi termografica, evidenzia in maniera palese almeno tre distinte fasi costrittive della fabbrica; la porzione della torre dell’orologio, con tessitura mista, a conci grossi, la porzione interessata dai lavori di restauro, la prima campata, in pietra con conci regolari e di grosse dimensioni, e il resto del fabbricato con tessitura mista ma abbastanza regolare. La muratura, con grande inerzia termica, ci consente di osservare la tessitura e di analizzare lo stato di conservazione della pellicola pittorica. L’intonaco appare ben aderente alla muratura, anche se presenta qualche distacco localizzato. Gli ampi

archi di sostegno del portico sono in pietra con conci regolare e ben squadrati. La muratura, per conformazione orografica del terreno e per caratteristiche costruttive e morfologiche, non è soggetta a umidità di risalita. La pietra delle colonne, pur essendo abbastanza porosa appare asciutta e in buono stato di conservazione. Non vi sono infiltrazioni o perdite localizzate, ma è da segnalare un evidente ponte termico in corrispondenza dei pluviali stessi. Sui prospetti, in corrispondenza dei pluviali incassati, si osserva la comparsa di sali per effetto proprio della formazione di condensazione superficiale in questa zona. Nella prima campata, come già sottolineato, appare molto evidente il cambio di tessitura muraria, corrispondente presumibilmente a due differenti fasi costruttive. La strumentazione impiegata per le indagini nell’infrarosso è un sistema termovisivo all’infrarosso NEC (Thermo Tracer 9100 L) operante in campo lungo (LW = 8-14 mm), con focale di 50°, dotata di unità di controllo per la gestione e la registrazione delle immagini in campo. In laboratorio l’analisi dei gradienti termici si è svolta con la doppia lettura dei livelli di colore corrispondenti ai valori di temperatura registrati dalla termocamera e con l’identificazione delle aree interessate dagli stessi valori (isoterme) con software dedicato (MikroSpec 3.0). Per rendere più evidenti queste aree si è utilizzata una palette di colori opportunamente determinata in funzione delle differenze di temperatura. Oltre all’analisi termica, si è provveduto a mosaicare le immagini con software di Image Processing.

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Autori GUIDO ROCHE

mail@guidoroche.it Via Pasolini, 29 50013 Campi Bisenzio (FI) Tel./Fax 055 8952483 ingo@microgeo.it

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Case Studies

La documentazione storica nel restauro: i quadri di Caravaggio nell’inventario vaticano di Scipione Borghese di Francesca Salvemini La catalogazione di restauro dei dipinti (Scheda OA) comprende lo studio tecnico-pittorico e paleografico delle opere e della loro documentazione, presentata nella versione originale e confrontata alle copie e alle trascrizioni nel testo. Documenti di restauro sono le fotografie storiche in bianco e nero, collodi del decennio 1910-1920 contemporanei all'insorgere del dibattito caravaggesco, che ne mostrano lo stato di conservazione, e i cibachrome nell'intero e in dettaglio, che includono i supporti e dimensionano l'iconometria del quadro nell'attuale tecnica documentale.

Figura 1 - Caravaggio, Viola, Hermitage, e rispettivo particolare

Se dalla critica di Venturi nei due decenni del Novecento si diffonde la corporatura dell’opera di Caravaggio, nitida a datazione precoce nel corso del secolo da negazioni e smentite, anche dipinti come il Suonatore di liuto (figura 1) dell’Ermitage non sono dovuti a una sua scoperta: con generica denominazione del soggetto l’autografia, rifiutata in un primo momento dal fondo della National Gallery di Londra, carica di ambiguità percorre l’Europa senza incertezze dal secondo Ottocento. Sotterraneo, il confronto tra Venturi e Longhi, disseminato di improvvise e accese predilezioni quasi subito reciprocamente dissuase - i Gentileschi della Spada attribuiti da Venturi scomparsi dal catalogo del 1921, gli Spadarino di Ancona rinnegati da Longhi dopo trent’anni - è fatto di taglienti colpi polemici e rivendicazioni.

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Fra questi spicca, donata al Louvre nel Seicento la Pamphilj, la Buona ventura Capitolina, sottratta al catalogo caravaggesco prima della Seconda guerra mondiale e insistentemente ritenuta di Saraceni da Longhi fino alla fine del fascismo, a Budapest il soggetto dalla Quadreria Manfrin. La pubblicazione nel 1910 del quadretto con il Cesto di frutta dell’Ambrosiana dovuta a Venturi - il ‘pinax’ sporgente dalla cornice di una finestra della solitaria ‘fiscella’ appena posata, “ex qua flores micant” nel Musaeum di Federico Borromeo, nel palinsesto al passo vasariano sulla caraffa di fiori della Vergine di Leonardo, cioè cesta di frutta fresca “che stilla nettare di fiori”, quasi staccata da un frammento con i fiori di un mosaico vaticano precede non senza smentite la scoperta del Bacco (figura 2) degli Uffizi e segue di qualche anno il restauro del nucleo di opere siciliane, come la maggior parte delle pale d’altare romane nelle più antiche descrizioni, esplorate dall’Ottocento europeo negli itinerari e nei lessici, italiani, tedeschi o francesi, se non scevri da preziose intuizioni pieni di astratti luoghi comuni: un Caravaggio grottesco e


Figura 2 - Caravaggio, Bacco, Uffizi

pittoresco più che realissimo, enfatico ed esaltato più che concreto ed onirico. Originalità e idealizzazione riaperte dall’uno come dall’altro storico, interamente immersi nella realtà delle opere e nella reimmaginazione delle fonti storiche e letterarie comprovata da documenti, ma soprattutto nell’esasperata e innumerevole omogeneità delle imitazioni della sua pittura di storia, nelle parole dei contemporanei improvvisazione di genere senza azione, estemporanea perfino nella scomposizione degli eventi sacri e degli episodi mitologici classici nel formato del ritratto.

E’ con i Caravaggio della Borghese che è intrapreso negli Studii, preceduti solo di un anno dalle Note, il lavoro filologico più raffinato e imponente sulla copia di Piancastelli, nella Galleria, dell’Inventario del sequestro fiscale di Scipione Borghese al Cavalier D’Arpino, redatta nel 1891 (figura 4c) e consultata per tutto il secolo scorso finora. La prima interpretazione dai testi del piccolo Fioraio (figura 3a), il fanciullo o Ragazzo morso dal ramarro o con “un racano che tiene in mano” nelle parole del biografo Mancini, tra i quadri sequestrati a D’Arpino e portati a Palazzo del Quirinale nel 1607 ‘Un altro quadretto di Giovani che tieni con una banda che tieni diversi fiori senza cornice’ [ASV, Fondo Borghese, Serie I, 27, c.327(336): Chirografo della donatione fatta delle pitture et quadri del Cav. Giuseppe 30 luglio 1607 (18 maggio 1607-12 agosto 1607), Nota di quadri portati à Palazzo dalla Casa del Cav.r Giuseppino e Fideiussione della Compositione fatta dal Sig.re Cav.r Gioseppe D’Arpino con il figlio gli quadri di pittura levatigli dal fisco et da Monsignori donati al Signor Card. Borghese et ratifica fatta dal detto Cav.re, 6 settembre 1608: ‘...furono pigliati al Cav.r Giuseppe Cesari d’Arpino Pittore, et per d.(etto) ordine nostro furono consegnati a noi in Guardarobba ciascuno de’ quali et il suo tendino havessimo qui pro effetto...(omissis) ...nell’inventario et Conto di detta Gardarobba.’ (figura 4, a e b)] Da cui i discussi soggetti secondari del ‘Ragazzo morso da un granchio’, nella Borghese secondo Manilli, la stretta di una chela nel Baglione di

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A sinistra, figura 3a Caravaggio, Fioraio, National Gallery of London A destra, figura 3b Caravaggio, Bacchino, Galleria Borghese

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Speciale Figura 4a - Chirografo del sequestro D’Arpino (ASV)

Atlanta, di un gambero nel Tatto (Katz, Dieren), e i materici Jan Brueghel Borghese con almeno un vaso di fiori, con due caraffe quello di Hartford. La scoperta sempre dibattuta del selvatico giovane Fruttarolo (figura 5), a modello il lungo ovale del pittore Minniti dell’incisione nelle Vite dei pittori messinesi del 1821 di Giuseppe Grosso Cacopardi, e la sua cesta di frutti esperidi nelle braccia, contesa da Borromeo al cardinale Scipione Borghese, e che, “Fruttaiola” Doria in Lanzi una ‘Venditrice di zucca’ Serodine, sembrò nuovamente deludere per una presunzione d’infondatezza in antitesi al Bacchino (figura 3b) delle Precisioni di Longhi, postillato Borghese nel manoscritto Mancini della Marciana [fellice] con l’uva bianca alle labbra, l’uva nera e le pesche, nello stesso inventario 1607; in tela, Baglione: “con alcuni grappoli d’uve diverse”, primo tra i “quadretti... nello specchio”, nel 1916 il Bacco (figura 2) agli Uffizi che tende al brindisi la coppa. L’identità femminile del ritratto, interpretata da Bellori e con lui da Baldinucci nel ragazzo con il liuto Del Monte all’Hermitage nella vendita Giustiniani, il “Pastor Friso” che contaminando tra aulico e sacro Gaspare Celio vide a Palazzo Mattei e chiamò [1620] Paride (Virgilio, Eneide, VII, 363: “At non sic Phrygius penetrat Lacedaemona pastor Ledaeamque Helenam Troianas vexit ad urbes?”)

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Figura 4b - Nota dei quadri (ASV)

come Silos chiamerà Fillide ovidiana “Taide” dal bianco fiore passionale del nardo di Maddalena penitente (Luca 7:47) e il volto di un’adolescente Artemisia, ‘Phyllis’ Fiore di mandorlo cercata dal prodigo Pamphilus de Amore nella Buona Ventura, la “Zingara” che predice il futuro ad Adone nei versi di Marino: Caltus (figura 1) è leggermente corrotto ‘caltum’ che stava per ‘fides’ e cioè ancora un fiore, viola. Parola a doppio senso sugli spartiti con l’aria ‘Voi sapete che’, tre sole parole leggibili sull’ultimo rigo di un chiasma di Arcadelt pronunciato da Iago, canzone di violino che l’Angelo con l’ermetica fascia bianca per ghirlanda nei capelli neri, nella penombra di una camera canta e suona in ‘a solo’ da viola di Viola, sconosciuto al pittore nel 1603 il nome di Giambattista, che affresca le ville Pio e Montalto, concertista del cardinale Del Monte nell’omonimo Casino nei pressi di Villa Ludovisi dal palazzo romano a Ripetta perveniva ai Giustiniani, non ricordatovi da Sandrart, nel 1628 - e scartato il serafico càlato, i fichi novelli, la fertile zucca, il dàttero, e la càlta bianca nella caraffa di fiori, il “carpe flores” d’immagine nella bottega D’Arpino da dove nel 1607 era stato prelevato come S.Cecilia, avuto dai Mattei il S.Giovannino, calligrafica la Wildenstein (London, New York) al Metropolitan Museum of Art.


Figura 4c - Copia Piancastelli della Nota D’Arpino (Galleria Borghese)

Seguiva al secondo quadro Del Monte nella Galeria che Marino dedicava a Gian Carlo Doria nel 1619 l’autoritratto in versi nelle vesti di poeta meno che trentenne, a conio della trascorsa frequentazione reciproca alla villa del cardinale, elevato a topica di realismo del ritratto di genere, vivo specchio prismatico da Baglione e da Silos, còlta poi suscitata dai volti a coppia di maschere del Concerto nella metafora del ritratto a due quadri: “Vidi, Michel, la nobil tela, in cui da la tua man veracemente espresso Vidi un altro me stesso, anzi me stesso Quasi Giano novel, diviso in dui… Piacemi assai che meraviglie puoi Formar si’ nove, Angel non gia’, ma Dio, Animar l’ombre, anzi di me far noi. Che s’hor scarso lodarti e’ lo stil mio Con due penne, e due lingue i pregi tuoi Scriverem, canteremo, et eggi, et io.” Da questo stesso esasperato ossimoro “Angel non già, ma Dio”, allusione suscitata dal suo nome, Michelangelo, nell’assonanza tra ‘Angelo’ e ‘Giano’, divino ermafrodita evocato dalla semistrofe di una canzone sui versi di Orazio, decantata da Bellori la duplice effigie alessandrina del poeta e del pittore accademicamente incoronato d’alloro, fraintesa negli elegiaci, reciproci duetti di ritratti deificati, l’uno verso l’altro di tre quarti con Fillide, Panfilio o Vertumno, Amarillide o la leggendaria Rossana, nel virtuosismo barocco del ritratto

satrapico e in antico prossimo agli idilli bamboccianti dei decenni centrali del Seicento del ritratto Crescenzi: a doppio ritratto del Bacchino (figura 3b) Borghese, di “sbiecho” nella postilla Mancini, nello “specchio” in Baglione, nel “carpe diem” incoronato di edera del tirso il Vinaio, l’‘Anteros’ lucreziano il Fioraio (figura 3a) morso dall’ovidiano ‘anguis’, un serpente, sottintesi da Bellori. La sferica, livida testa statuaria dal profilo della fisionomia di Giulio Romano, nell’augusto soffitto della Loggia Farnesina, romana divinizzazione dell’Ercole col mirto nell’altro riquadro pergolato della stessa volta, e l’eroe che grida per il morso di una lucertola, nella galleria di spregiudicate metafore i sensi del Tatto e del Gusto. Postillata in Mancini “fece storia non di figure”, nella Cesta di frutta e nella Psiche, allegoria della sublimità nella natura umana del bozzetto proveniente dallo studio D’Arpino. Nel 1650 Giustiniani, nella tunica di Lazzaro il ritratto Mazarino col collare dono Barberini 1631, ‘un huomo vestito di negro’ dell’inventario D’Arpino il ritratto Crescenzi a Berlino, nell’acconciatura alla Lucrezia Filomena nei versi di Marino in preda “al Barbaro”: un ritratto romano in coppia la Maddalena a Malta di Bellori, Udito e Olfatto. Mutila nel codice marciano di Mancini la frase lacunosa nel palatino: [“ ...et un ritratto di un...” ], presto disconosciuto l’Autoritratto, nella fronte pompeiana smembrata dal sequestro D’Arpino del tondo convesso Del Monte, dal mosaico esquilino Ludovisi, del macabro verso di Tasso “Spetrami, o donna, in prima, e poi m’ancidi”, nella Galeria di Marino. Dono del cardinale Francesco Maria Del Monte ai Medici in Baglione, concavità lenticolare di un clipeo, lo scudo su tavola dal Sarcofago di Meleagro Della Valle di un’inviperita Medusa, lo sguardo impietrito nello stesso viso del passante sullo sfondo del Martirio di Matteo Contarelli, il senso della Vista e il mestiere di Cerusico, una storia di genere di cinque quadretti dai tre ritratti donati da Maffeo Barberini: Caravaggio riflesso nel Narciso Corsini a Roma a Palazzo Barberini, solo per Longhi ad evidenza propositivo. Capolavoro Giustiniani di lirismo in Silos, indecifrabile “Apollo” il musicista con il liuto della Pinacotheca, dove dal quasi divino Giano di Marino, veniva enfatizzata l’allusione al contemporaneo compositore Monteverdi, autore

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dell’Orfeo in scena a Mantova nel 1607: ‘bis’ l’intermezzo di Viola solista [“per entro una stanza di mediocre luce” l’interpretazione a Bellori di Baldinucci.] Perfino Baglione ne confondeva i riflessi sul vetro pieno d’acqua della sua caraffa, “che dentro il riflesso d’una finestra eccellentemente si scorgeva con altri ripercotimenti di quella camera dentro l’acqua”, con le immagini nel vaso di rose canine sul tavolo del quadretto venduto al Cavalier D’Arpino, l’apollineo Ragazzo morso dalla lucertola nell’edizione latina di von Sandrart [1683]: “…e dipinse ritratti a mezza figura tra i quali un fanciullo che ha fiori in un recipiente e frutti, morso a tradimento alla mano da una lucertola, che urla in modo compassionevole per il dolore; opera dalla quale a Roma gli provenne non poca fama.”, che Bellori fermava quasi con le stesse parole di Baglione: “Dipinse una caraffa di fiori con le trasparenze dell’acqua, e del vetro, e co’ i riflessi della finestra d’una camera, sparsi li fiori di freschissime rugiade, et altri quadri eccellentemente fece di simile imitatione.” ancora nei versi di Manzoni. Dileguate dall’estroversa corsa dell’ombra rifratta allo specchio nella tavoletta della natura morta con Farfalla, Psiche che nelle ali di una farfalla vola su quel filo al cielo dal vero di una camera, effimero respiro sull’alitante soffio concreto di qualche pera e di una caraffa di fiori al sole su un tavolino nell’aria di una finestra, all’Ambrosiana, dove sono documentati Jan Brueghel i due rami con un vaso di fiori della donazione borromea 1618, e le due corolle con la Vergine, lodati nel suo Musaeum dallo stesso cardinale. Confiscatogli nel 1607 - fuggito Caravaggio - con l’unica tempera ad olio della tavoletta, dalla natura morta così intensa da imprimersi ora la farfalla e ora i fiori, per metonimia, da ‘quadretto nel quale vi è una caraffa’ ad unico suo soggetto anche nell’inventario di vendita 1627 della collezione Del Monte [Nota del denaro retratto dalla vendita de Mobili del Giardino di Ripetta doppo ottenuto il Breve; posto nel Banco di S.Spirito, 1627-28], confluito nella Borghese dove la caraffa diventa una canestra nell’inventario del 1790: quasi monocromatica la frutta con due ciliegie cremisi del dipinto della Fondazione Longhi. Concettismo del ritratto inquadrato allo specchio in Baglione e Bellori, quartetto avanzato ancora Del Monte in collezione Weitzner da Voss nel 1923 sul Manfredi [1626] agli Uffizi nell’inventario mediceo

Figura 5 - Caravaggio, Fruttarolo, Galleria Borghese

1691, la replica Del Monte di Honthorst da Marangoni appena accreditata Caravaggio, oggi distrutto, non veniva discusso da Venturi il Concerto - secondo Vasi a Villa Aldobrandini, ritenuto il ‘quadro di baccanali’ della nota D’Arpino - nella toga rossa il lirico tenore biondo del coro, Rogers Fund al Metropolitan Museum of Art of New York dal 1952 con dubbia ascrizione al maestro sulla tela pertinente l’Honthorst, Barberini 1631 di proporzioni ribaltate a lume di candela siglato dallo stesso ‘Ghonthorst’ il quadro del Louvre: prosastico il divo Wildenstein al Metropolitan con spartiti senza cantato nella scrittura di ‘Ballus’, una paginazione a numeri romani segnata sul pentagramma, ‘XII’ e ‘XIII’, e un passero in gabbia. Apollo, Pan, Cupido con i grappoli d’uva del gusto tra le dita, e Mercurio, l’esoterica ‘viola d’angelo’ in ‘ensemble’ nel Concerto [Mancini: “...et un ritratto di un...”] Giacinto, la ‘viola d’amore’ il Liuto ‘a pendant’ del trio di messaggeri di sospiri (Mercurio, Ovidio, Fasti, I, 89, 105: “...inventor curvae fidis.”) nei ‘Cinque sensi’, il ritratto lacunoso in Mancini. Il piccolo Amore degli Uffizi attribuito al pittore nel verso della tela, Pitti, inciso da Lolli e ignorato dai biografi, ma l’Hampton Court fra le copie recepite dallo stesso soggetto a Palermo, amore terreno addormentato e disarmato dell’arco, rifuggente l’innovatività iconografica del Giustiniani che, per il suo rifiuto del tema didascalico dal


Figura 6 - Caravaggio, Presa di Cristo, Uffizi (deposito)

Convito platonico - introdotto negli stessi caravaggeschi - in cui è punito nelle sue varie forme da Anteros, diventava un’autoritratto criticato perfino nelle suggestioni di Murtola e, in chiave di satira parmigianinesca appena suscitata da Rubens, nella Pittura trionfante di Gigli, dove Amore è capriccioso artefice del suo strumento che con le frecce stringe nella mano destra, nascondendolo con la sinistra. Cupido per metà a sedere sul globo stellato, spogliatosi di armatura, della corona di alloro e del manto rosso per terra, appariscente nel ‘ritratto di un giovane ignudo con la corona d’hellera in testa[rra]’ dell’inventario D’Arpino 1607, fra attributi regali, marziali e liberali, cui era riferita la deposizione di Gentileschi del 1603 su un amore terreno dipinto in competizione con Baglione, che nella sua Vita di Caravaggio ne avrebbe parlato due volte, chiamandolo letterariamente autobiografico e ancora polemico con i due pittori divino Cupido “che sommetteva il profano”, cioe’ trionfatore del mondo terreno, e replicato al cardinale Benedetto Giustiniani altrettante col pennello nelle “due dipinture di due Amori Divini” una di fronte all’altra nel Palazzo Giustiniani - il primo ‘un uomo grande et armato’ e il secondo sempre nelle parole di Gentileschi ‘che era quasi tutto ignudo’ nell’esplicito atteggiamento apocalittico dell’Arcangelo di tenerlo con Lucifero “sotto i piedi”, l’Amore divino di Caravaggio veniva identificato nell’Ottocento nel quadro Giustiniani del “giovane che suonava il lauto”, Giacobbe e l’angelo Barberini il suo Amore vittorioso secondo Venuti, Serodine da S.Pietro in Montorio, ‘...nudo e putto’ l’Amore divino secondo Gentileschi nel 1603,

il suo quadro ‘di Michele Arcangelo’ di S.Giovanni dei Fiorentini il cherubino faretrato Pitti, “Amorino” a Firenze in Baldinucci nel 1675 nella raccolta di Leopoldo dei Medici riferito a Caravaggio. Il classicismo sottinteso da Baglione nell’“Amore divino che sommetteva il profano”, quasi unica nella pittura di Caravaggio, di spalle Cupido nel restauro di Maratta della Loggia Farnesina, la sacra scena campestre al suono del violino al tramonto dell’arcangelo Gabriele del Riposo, messaggero della parola cristiana, ricordato da Mancini come la “Madonna che va in Egitto”, una “Maria Vergine” all’altare della cappella di Villa Pamphilj nello stesso Venuti. Acclamato da Baglione e da Sandrart capolavoro della Galleria di Vincenzo Giustiniani: “Al marchese Vincenzo Giustiniani dipinse anche un Cupido, quasi dodicenne a statura naturale, posato sul mondo terreno, l’arco alzato nella mano destra, e a sinistra vari strumenti vicino libri matematici coronati d’alloro: dotato di brune ali d’aquila, delineato perfettamente, di colore vivido e in tale impennata da essere più che simile al naturale.” la corporale creatura nell’elogio di Milesi: “…Amore vince gli animi naturalmente e tu, pittore, animi e corpi”, “Orbis amor”, “Amoretto” di Scannelli, terrena esaltazione della pittura nell’Epigramma di Silos. Quasi senza preparazione, nell’espressione usata da Bellori a “mezze tinte l’imprimitura” della tela, la Presa di Cristo (figura 6) ‘mezzano’ in tavola dell’inventario D’Arpino, Mattei in Celio [1620] e in Titi, secondo Venuti a Roma ancora nel 1766, irrilevata da Marangoni la tela su tavola da poco più di un secolo agli Uffizi: nel 1928, tra le molte copie da anni sulle aste, dall’incisione del Theatrum pictorium della Manfredi fitta di olivi nel dipinto di Teniers della Galleria di Leopoldo Guglielmo a Schleisseim, la Costa, ancora Longhi ne enucleava la composizione ‘à tranche de vie’ delle Dowells, Dublino, e Tass, Odessa, vendute a Londra, nella Sannini di Firenze, a mezze figure.

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Autore FRANCESCA SALVEMINI fsalvemini@fastwebnet.it

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Tecnologie

Gestione delle strisciate della camera ADS40 nella stazione digitale MENCISOFTWARE ZMAP di V. Casella, M. Franzini, L. Menci, F. Ceccaroni

N

egli ultimi tempi hanno iniziato a diffondersi le camere fotogrammetriche aeree digitali che costituiscono, sotto certi aspetti, un grande progresso nella acquisizione dei dati primari. A causa delle limitazioni che tuttora i sensori CCD presentano, e delle diverse scelte che i costruttori hanno fatto per superarle, le camere digitali attualmente offerte sul mercato si ispirano a differenti filosofie e sono, nella maggior parte dei casi, lontane dalla struttura che si otterrebbe semplicemente sostituendo in una camera tradizionale la pellicola con un sensore digitale.

Quando si registra un progresso significativo in una tecnologia impiegata nel rilevamento del territorio, si riscontra anzitutto, per l’esperienza di chi scrive, un sostanziale rifiuto iniziale, motivato dal fatto che, alla sua comparsa, il nuovo offre in genere meno del vecchio; si dimentica tuttavia che, quasi sempre, il nuovo supera rapidamente il vecchio. Un atteggiamento che si osserva successivamente, quando la nuova tecnologia inizia a diffondersi, è la tendenza a ricondurre i nuovi dati agli schemi logici e alle abitudini operative usate con i vecchi; si tratta di un comportamento riduzionistico che impedisce di sfruttare tutte le ulteriori potenzialità che una nuova tecnologia porta in genere con sé. Tale comportamento non è in generale dovuto solo a una sorta di pigrizia mentale, ma anche a limiti e vincoli imposti dagli strumenti hardware e software con cui i nuovi dati devono essere organizzati e sfruttati, che evolvono a loro volta, forzati dalla comparsa dei nuovi dati, ma in ritardo. Nel caso delle camere digitali il fenomeno descritto è particolarmente evidente. Per fare un solo esempio lampante, la maggior parte delle

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camere digitali acquisisce immagini a 11 o 12 bit, ma la quasi totalità del programmi usati per osservarle appiattisce tale ricchezza radiometrica agli usuali 8 bit. Nel caso della camera Leica ADS40, alla quale si riferisce la presente nota, vi sono molti aspetti nuovi, di grande interesse e potenzialità: la profondità radiometrica di 11 bit, l’acquisizione contestuale di tre immagini pancromatiche e di una a colori, il fatto che ogni punto del mondo sia ritratto in almeno tre immagini. Il presente articolo descrive alcune funzionalità presenti nel nuovo programma ZMAP della Menci Software, che sono state definite nell’ambito della collaborazione con il Laboratorio di Geomatica del DIET dell’Università di Pavia e che si riferiscono in modo specifico alle immagini acquisite dalla camera digitale Leica. Nel seguito vengono anzitutto descritte le caratteristiche della camera Leica ADS40 che richiedono e permettono l’implementazione di nuove funzionalità, nella sezione 2. Nelle sezioni 3 e 4 vengono illustrate le implementazioni fatte nel programma ZMAP delle funzioni descritte. La sezione 5 illustra infine le attività future.


Figura 3 - Visione triscopica fornita dai sensori backward, nadir e forward

Principali caratteristiche della camera Leica ADS40 Il sensore ADS40 è una camera metrica digitale progettata e realizzata da LH Systems. Adottando la stessa filosofia di molti satelliti ad alta risoluzione, è dotata di sensori CCD lineari in grado di acquisire immagini sia pancromatiche che multispettrali nei canali del rosso, del verde, del blu e dell’infrarosso vicino (Figura 1). La lunghezza focale è di 65,77 mm e le barrette dei sensori sono costituite da 12000 elementi della dimensione di 6,5 micron ognuno; la lunghezza effettiva del sensore è pertanto di 78 mm. Inoltre, grazie all’impiego di un sensore inerziale APPLANIX POS/AV, incorporato all’interno della struttura della camera, è possibile georeferenziare direttamente le immagini registrate. La camera è dotata di un unico obiettivo; tutti i sensori sono posizionati su di un unico piano focale e le diverse angolazioni di osservazione consentono diverse geometrie di presa. Oltre alle usuali viste backward e forward, costituite da una doppia linea di sensori CCD pancromatici leggermente sfalsati tra loro, esiste una vista nadirale costituita da una tripla linea di sensori multispetrali sensibili alle tre bande del red, green e blue (Figura 2). Quest’ultima configurazione, realizzata la prima volta per CGR per la generazione di ortofoto, viene ora proposta da Leica come standard. In particolare, per quanto riguarda l’acquisizione a colori, l’uso di un dispositivo denominato tricroide permette di suddividere la luce entrante nella pupilla dell’obiettivo, nelle sue tre componenti fondamentali (RGB), ed inviarle ai tre differenti sensori per la misura: il vantaggio è che le tre barrette sono illuminate da parti di uno stesso raggio luminoso,

dunque vedono il mondo sotto lo stesso angolo. L’immagine a colori viene dunque acquisita in direzione nadirale mentre le due viste pancromatiche backward e forward sono inclinate rispettivamente di 14,2° e 28,4° rispetto alla verticale. Per ogni porzione di terreno sorvolata sono disponibili tre differenti immagini stereoscopiche (Figura 3): pancromatica backward, RGB nadirale e pancromatica forward. In linea di principio sono quindi sempre disponibili tre differenti modelli per la restituzione: backward-nadir, nadir-forward e backward-forward.

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Uso di tre immagini per la visualizzazione del terreno I programmi fotogrammetrici gestiscono generalmente i dati medianti i progetti. Si tratta di contenitori virtuali nei quali l’operatore inserisce le immagini, i file dei GCP e gli altri dati necessari per il lavoro. Quando l’operatore effettua la restituzione fotogrammetrica manuale, seleziona preliminarmente i fotogrammi da proiettare all’occhio di sinistra e di destra: l’interfaccia mostra l’elenco di tutte le immagini presenti nel progetto (che possono essere centinaia) ed egli sceglie manualmente le due che gli servono. L’operazione può richiedere qualche istante, ma ciò è trascurabile rispetto al tempo che l’operatore spenderà per effettuare la restituzione sul modello prescelto. Quando si effettua la restituzione sull’urbanizzato, molti dei punti che dovrebbero essere misurati non sono visibili in stereoscopia: si tratta di un problema ben noto al quale il restitutista esperto rimedia applicando criteri logici. Poiché la camera ADS40 acquisisce tre viste diverse per ogni porzione di A sinistra (figura 1), l’acquisizione contemporanea di immagini pancromatiche, a colori e falso colore del sensore ADS40. A destra (figura 2), la configurazione dei sensori e gli angoli di vista stereoscopici

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terreno, è ragionevole pensare che questa caratteristica consenta di osservare in stereoscopia una frazione di punti maggiore che nella restituzione tradizionale. L’operatore, constatato che nella coppia usualmente osservata un certo particolare non è visibile, potrebbe rapidamente osservare lo stesso particolare negli altri due modelli possibili per verificare se uno di essi sia più favorevole; ricordiamo che la ADS40 consente di osservare i modelli backward-nadir, nadir-forward, backwardforward. Una simile prassi operativa è al momento ostacolata dal funzionamento di molti programmi, come ad esempio SocetSet, in cui il cambio di strisciata o il cambio di immagini nell’ambito della stessa strisciata avvengono con la stessa, relativamente lenta, procedura descritta sopra. Un programma fotogrammetrico ottimizzato per la camera ADS40 dovrebbe invece consentire di selezionare la strisciata nella maniera usuale e di selezionare le due immagini da osservare, nell’ambito della strisciata prescelta, in modo rapidissimo, mediante un menu contestuale o addirittura premendo alcuni tasti predefiniti. Avere tre immagini a disposizione anziché due, e poterle esplorare rapidamente e fluidamente, consente di usare per le misure, di volta in volta, la combinazione di immagini più favorevole. Una funzionalità ottimizzata come quella sopradescritta è stata implementata in ZMAP. La scelta della strisciata su cui operare non viene effettuata nella maniera tradizionale, ma viene operata dal programma in funzione della posizione del cursore. Il programma ZMAP gestisce infatti il modello in modalità continua: l’operatore può spostare il cursore su tutta la regione occupata dal blocco di immagini caricata nel progetto e il programma visualizza di volta in volta i fotogrammi o le strisciate corrispondenti alla posizione.

Figura 4 -Selezione del modello, fase 1

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Una volta identificata la strisciata da osservare, è possibile attivare la finestra di configurazione del modello. In una prima fase essa mostra a sinistra tutte le tre immagini che normalmente sono disponibili in un progetto ADS40 (Figura 4); fatta la prima scelta la finestra mostra a destra l’elenco delle immagini con cui è possibile formare una coppia stereoscopica (Figura 5).

Figura 5 -Selezione del modello, fase 2

Possibilità di effettuare misure ridondanti Le misure fotogrammetriche che vengono effettuate nella restituzione manuale o nella generazione del DTM sono generalmente isodeterminate. E’ pur vero che la collimazione di un punto su due immagini fornisce quattro osservazioni e che le incognite sono solo tre, ma la determinazione delle coordinate oggetto non viene generalmente effettuata ai minimi quadrati, ma seguendo una metodologia che, in sostanza, usa solo tre delle quattro equazioni disponibili. La motivazione per tale scelta è che l’uso della esigua ridondanza disponibile darebbe pochi benefici e porrebbe invece problemi implementativi: a giudizio di chi scrive, tale visione era forse corretta qualche anno fa ma oggi, data la potenza dei computer esistenti, sarebbe da superare. La suddetta scelta ha come conseguenza che non è possibile stimare la precisione delle misure effettuate, né individuare errori grossolani. I dati prodotti da ADS40 offrono la possibilità di collimare, almeno in linea di principio, ogni punto misurato su tre fotogrammi. Il bilancio equazioniincognite della misura fotogrammetrica è in tal caso molto interessante: sei equazioni contro tre incognite. Vi è una ridondanza tale da stimare in


modo affidabile la precisione della misura e, cosa forse più importante, vi sono abbastanza dati per individuare errori grossolani, cioè collimazioni sbagliate. L’adozione delle misure fotogrammetriche iperdeterminate richiede principalmente, per quanto riguarda la generazione del DTM, modifiche al codice dei programmi; per la restituzione manuale, è richiesta anche una modifica dell’interfaccia. Nel programma ZMAP è stato deciso di partire dalla situazione usuale in cui l’operatore sta osservando in stereoscopia due fotogrammi; quando egli collima un punto il programma, grazie al matching automatico, cerca di identificare il punto collimato anche sulla terza immagine ed effettua la forward intersection multipla. Una finestrella (Figura 6) mostra i principali parametri statistici del calcolo; se i valori superano certe soglie che l’utente può opportunamente fissare, il bordo della finestra diventa arancione e lampeggia, per attirare l’attenzione dell’operatore. In questo caso egli può muoversi agilmente, con la funzionalità documentata nella sezione precedente, per verificare ed eventualmente modificare le Figura 6 - Analisi statistica collimazioni. della intersezione multipla Ulteriori attività e conclusioni In un prossimo lavoro i benefici delle funzionalità descritte verranno quantificati. Si cercherà di quantificare l’incremento dei punti visibili in stereoscopia che l’uso delle immagini triple ADS40 può assicurare. Scelte un paio di zone test, verrà effettuata la restituzione fotogrammetrica completa, relativa a una cartografia a grande scala, con fotogrammi tradizionali e con fotogrammi prodotti da ADS40; i punti effettivamente misurati in stereoscopia verranno marcati in modo speciale, in modo che sia possibile specificare la loro percentuale rispetto al totale. I benefici dati dall’uso delle immagini ADS40 potranno così essere calcolati. Per quanto riguarda le misure ridondanti, verranno collimati numerosi punti di controllo, artificiali e naturali, sui dati ADS40. La misura verrà

effettuata nella modalità tradizionale a due immagini e in quella evoluta, che usa tutte le tre viste. Il confronto con le coordinate vere consentirà di stimare i benefici in termini di maggiore precisione.

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Figura 7 - apertura del modello stereoscopico della strisciata ADS40

In conclusione, l’avvento delle camere aeree digitali spinge i programmi fotogrammetrici ad evolvere e stimola gli utenti a sperimentare nuove prassi operative. Il nuovo programma ZMAP di Menci Software, e in particolare alcune funzionalità sviluppate in concerto con il Laboratorio di Geomatica dell’Università di Pavia, sono una prima dimostrazione di tale evoluzione.

Figura 8 - Multistereo: immagini a confronto: a sx modello ads40, a dx modello camera frame

Autori VITTORIO CASELLA MARICA FRANZINI

vittorio.casella@unipv.it marica.franzini@unipv.it

DIET, Università di Pavia, via Ferrata 1, Pavia LUCA MENCI FRANCESCA CECCARONI

luca.menci@menci.com francesca.ceccaroni@menci.com

Menci Software, via Martiri di Civitella 11, Arezzo

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Case Studies

Vulnerabilità e riduzione del rischio sismico del costruito storico e dei

monumenti:

alcune esperienze di Antonio Borri, Andrea Grazini e Andrea Giannantoni

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casi qui riassunti riguardano alcune ricerche che gli autori hanno svolto sul tema della vulnerabilità e della riduzione del rischio sismico di edifici storici e di monumenti, e intendono fornire una esemplificazione del contributo che metodiche, tecnologie e materiali innovativi possono fornire alla conservazione del patrimonio culturale. Per ovvi limiti di spazio verranno qui sintetizzati solo alcuni dei risultati conseguiti. Si rimanda ai lavori di volta in volta citati per ogni eventuale approfondimento. Gli argomenti trattati riguardano: A) analisi del comportamento del costruito storico, B) interventi innovativi intesi alla conservazion e C) un caso speciale: la vulnerabilità sismica del David di Michelangelo.

A) Analisi del comportamento del costruito storico Premessa La protezione sismica del costruito nei centri storici presenta tutta una serie di problematiche di non semplice soluzione. Molte sono infatti le particolarità, non sempre positive, del comportamento meccanico di edifici costruiti con le tecniche tradizionali del passato, e che per varie vicende si trovano inseriti in aggregati dove le relazioni strutturali tra i vari elementi risultano, infine, complesse ed aleatorie. In questa sede vengono riassunti i risultati di ricerche che hanno avuto come oggetto lo studio della vulnerabilità sismica nei centri storici e l’individuazione di interventi di prevenzione, attraverso l’indagine tipologica e l’utilizzo di un database georeferenziato (GIS). Tale attività si è svolta su incarico della Regione dell’Umbria al Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale dell’Università degli Studi di Perugia, ed ha visto la collaborazione e l’interessamento di vari Comuni dell’Alta Val tiberina (Città di Castello, Umbertide, Montone, Citerna ed altri).

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Obiettivi e metodologia La ricerca è stata finalizzata a definire un metodo di studio strutturale (con particolare, ma non esclusivo, riferimento alle problematiche sismiche) della vulnerabilità dei centri storici, operando prima a scala di singola parcella catastale, poi di aggregati, giungendo infine a considerare tutto il sistema “centro storico”. A differenza di precedenti esperienze in tema di valutazione della vulnerabilità sismica, l’approccio qui seguito è stato di tipo puntuale, inteso all’analisi del comportamento strutturale del singolo edificio. Abbandonate quindi le schede di vulnerabilità di primo e secondo livello, che avevano come principale obiettivo quello della rapidità della valutazione, ma la cui validità poteva essere vista al più in termini statistici complessivi, si è scelta una strada, quella dell’analisi ingegneristica puntuale del fabbricato, certo più onerosa, ma capace di fornire indicazioni ben fondate sul comportamento atteso per il singolo edificio in caso di sisma. Le esperienze condotte dimostrano che i maggiori costi connessi ad un approccio di questo tipo non sono poi così elevati, e risultano certamente


compatibili con la rilevanza che un centro storico (“bene unico ed irripetibile..”) rappresenta per tutti. Altra scelta importante è stata quella di individuare un percorso metodologico in grado di condurre ad uno strumento integrato nelle procedure amministrative locali, utilizzabile per politiche di prevenzione “mirate” e durevoli nel tempo. In tal senso i risultati delle analisi sono rivolti ad un successivo utilizzo da parte dei vari tecnici che si interesseranno di questi edifici, indicando loro quali sono gli elementi di vulnerabilità (individuati ed evidenziati nello studio generale) che devono essere eliminati. Ogni successivo intervento quindi potrà (o, meglio, “dovrà”) riferirsi allo studio completo già eseguito dalla Amministrazione locale, utilizzandone i risultati senza doversi far carico di un esame complessivo dell’aggregato, strada che, per il progettista, potrebbe essere sia troppo onerosa, sia (spesso) del tutto impraticabile, per le difficoltà oggettive che il singolo incontra nei rapporti con i proprietari delle cellule contigue. Gli aspetti principali considerati ed approfonditi nella metodologia si possono qui riassumere nei seguenti punti:

Per quanto riguarda gli strumenti utilizzati per la gestione della consistente mole di dati e per una maggiore fruibilità delle informazioni raccolte sono stati impiegati gli strumenti, ormai classici, di database georeferenziati (GIS) e del formato HTML. Per descrivere l’articolazione del lavoro si riportano i passi fondamentali della ricerca, elencando le operazioni necessarie per ripetere questo tipo di analisi in altri centri storici: ‹

acquisizione dei dati messi a disposizione dall’Amministrazione comunale, dai gestori di servizi municipalizzati, dalla bibliografia, dagli archivi e dai tecnici operanti nel centro storico

‹

individuazione delle unità minime (UM) all’interno del centro storico

‹

creazione di un sistema di rilevamento e lettura strutturale a scala di aggregato edilizio

‹

preparazione delle squadre di rilevamento al rilievo critico dell’edilizia storica (sia per l’edilizia ordinaria che per quella specialistica)

‹

campagna di rilievo diretto sulla edilizia ordinaria e monumentale: esecuzione dei rilievi in situ per la compilazione degli elaborati

‹

organizzazione e inserimento dei dati all’interno del GIS e dell’archivio HTML

‹

definizione dei modelli strutturali e implementazione degli algoritmi per l’esecuzione dell’analisi di vulnerabilità attraverso i dati rilevati

‹

rilievo strutturale mirato alle problematiche sismiche

‹

analisi delle caratteristiche costruttive locali;

‹

analisi tipologica a scala urbana e delle condizioni al contorno per ogni aggregato edilizio

‹

analisi dei dissesti ed individuazione dei principali meccanismi di danno

‹esecuzioni

‹

definizione degli scenari di danno a scala urbana

‹analisi

Ulteriori importanti indicazioni metodologiche sono quelle emerse dalle esperienze maturate in passato sulla rilevazione strutturale speditiva e le numerose ricerche condotte durante la ricostruzione post sismica in Umbria: ‹

considerare l’aggregato edilizio come unità minima di riferimento per le analisi

‹

specializzare, semplificare ed ottimizzare il rilievo strutturale, al fine di ottenere una base dati utile e sufficiente per la lettura della vulnerabilità

‹

adottare criteri di lettura strutturale utilizzabili poi per la definizione degli interventi

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delle analisi sui dati acquisiti e creazione degli scenari di danno urbana dei dati

Individuazione delle Unità Minime In analogia con lo strumento del “Programma di Recupero - PIR” adottato dalla Regione Umbria per la ricostruzione post sismica, si è proceduto all’individuazione di Unità Minime, di seguito indicate con il termine “Isolato” o con l’acronimo “UM” (vedi Figura 1 a pagina seguente). Lo scopo è quello di individuare aggregati edilizi che si possano considerare unitari sotto il profilo strutturale e che non possono essere analizzati separatamente gli uni dagli altri, in quanto interdipendenti per la continuità o la contiguità degli elementi costruttivi. Per quanto riguarda la fase di analisi della vulnerabilità si è ricorsi all’analisi dei cinematismi di

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collasso. In pratica, con le informazioni riportate negli elaborati di rilievo, con la lettura strutturale e l’analisi del dissesto si possiedono tutti i dati per eseguire delle valutazioni numeriche sui meccanismi compatibili con le condizioni di vincolo rilevate e congruenti con l’eventuale quadro fessurativo. Le procedure di analisi sono state automatizzate in modo da semplificare la fase di analisi che comunque deve considerare tutte le particelle catastali della UM. Sono stati quindi eseguiti: ‹

il rilievo geometrico degli aggregati. È la base d’appoggio a cui riferire tutte le informazioni necessarie per l’analisi strutturale;

‹

la lettura strutturale:attraverso l’indicazione delle tipologie sugli elaborati geometrici fornisce informazioni riguardanti i vari elementi strutturali e le loro relazioni (connessioni);

‹

l’analisi dei dissesti: esamina il quadro fessurativo attuale. Nel documento sono riportate le lesioni sulle strutture ossia gli effetti di meccanismi di collasso attivati in passato.;

‹

la stima della vulnerabilità: attraverso i dati raccolti ed utilizzando il metodo dei meccanismi di collasso è valutata la vulnerabilità sismica della porzione di aggregato considerata.

Si rimanda, per brevità, alla bibliografia ([1]-[4]) per quanto riguarda la valutazione della qualità muraria (aspetto che riveste un ruolo centrale della stima della vulnerabilità della UM) e il comportamento degli aggregati edilizi.Al termine del processo, attraverso successive elaborazioni della base dei dati GIS sono stati ottenuti gli scenari di danno atteso ricavando per quale valore della azione sismica si attiva, edificio per edificio, un meccanismo di collasso (v. Fig.2).

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Figura 1 – UM 107


Figura 2 – Scenari di danno

B) Interventi innovativi intesi alla conservazione Interventi con FRP su edifici storici L’utilizzo dei materiali compositi per il consolidamento e/o il miglioramento sismico degli edifici in muratura, specialmente se di interesse storico artistico, rappresenta ormai una alternativa ottimale, sotto molteplici punti di vista, agli interventi strutturali tradizionali. Questi sono frequentemente invasivi e poco indicati per quei manufatti dove è necessario il rispetto dell’assetto strutturale ed estetico primigenio. Spesso il rinforzo con l’utilizzo degli FRP assume il carattere dell’intervento cosiddetto “chirurgico”, cioè estremamente localizzato nel singolo elemento strutturale, così da risolvere il problema direttamente, senza costringere ad un complesso di altre lavorazioni correlate. Questo fattore è estremamente importante nell’economia generale del cantiere, consentendo spesso, contrariamente a quanto si possa pensare, anche un risparmio in

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termini economici. L’alta efficienza strutturale di queste tipologie di interventi, implica due fattori fondamentali, da un lato una approfondita fase di diagnosi del dissesto e dall’altra una elevata specializzazione nell’applicazione dei materiali. Il risultato finale sarà fortemente inficiato da una non corretta applicazione degli FRP, soprattutto per quanto riguarda la preparazione dei supporti. Dalla esperienza deriva quindi l’auspicio di riservare negli appalti (pubblici e non solo) una categoria speciale agli applicatori, al pari di quanto si fa per gli impiantisti o i restauratori. Gli eventi sismici del 1997 delle Regioni Umbria e Marche, hanno rappresentato una interessante opportunità, che ha consentito di poter effettuare un gran numero di applicazioni su edifici di notevole importanza storico artistica, accumulando una esperienza che è cresciuta e si è rafforzata di pari passo con le sperimentazioni sia in laboratorio che in situ. Si rimanda ai lavori [5] e [6] per l’esame di alcuni esempi di restauri strutturali eseguiti o in corso di imminente esecuzione.

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Pultrusi per il rinforzo di solai lignei Varie e molteplici possono essere le motivazioni per un intervento di rinforzo di un solaio ligneo. In alternativa alle tecniche tradizionali, che utilizzano, per il rinforzo, materiali di apporto quali l’acciaio, il calcestruzzo armato o altro legno, l’uso di materiali compositi (lamine, barre, o profilati veri e propri in pultruso) presenta alcuni vantaggi evidenti quali il minor peso e la minore invasività. Tale soluzione si può inserire tra le tecniche di rinforzo “leggere”, che possono consentire, tra l’altro, di limitare l’intervento sulla sovrastante struttura, con evidenti vantaggi dal punto di vista dei tempi di realizzazione, e, non in ultimo, nell’ottica della conservazione del patrimonio edilizio storico. Inoltre, a differenza di altri materiali “tradizionali”, gli FRP non presentano problemi di corrosione e creep, e la compatibilità fisico-chimica tra legno ed FRP è migliore di quella tra legno ed acciaio. Vengono qui riassunti i risultati di alcune recenti esperienze di rinforzo di elementi lignei con pultrusi in FRP costituiti da lamelle o da profilati veri e propri, caso quest’ultimo per il quale gli incrementi di prestazioni assumono un particolare rilievo. Si rinvia a [5] e [7] per un quadro completo e per quanto concerne le metodologie di calcolo e il dimensionamento di tali rinforzi. Sperimentazioni Sono state eseguite nel Laboratorio Strutture della Facoltà di Ingegneria della Università di Perugia (Sede di Terni) alcune esperienze che riguardano il rinforzo flessionale di elementi lignei con pultrusi in fibra di vetro disposti all’estradosso. Si riportano qui solo gli aspetti più significativi, rinviando a [7] per la presentazione dettagliata dei risultati ottenuti per le varie tipologie di travi in GFRP utilizzate (IPE, HE, o C accoppiate). I vantaggi dell’utilizzo di una trave in FRP rispetto alla analoga soluzione con una trave di acciaio sono rilevanti e consistono nella maggiore leggerezza e soprattutto nella semplicità di lavorazione del pultruso nel cantiere per adattarlo alla situazione del solaio esistente. La finalità principale dei una prima sperimentazione condotta ha riguardato proprio la verifica della effettiva operatività di un intervento del tipo riportato nella figura di fianco, dove si può

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vedere come la trave in GFRP, posta sull’estradosso della trave lignea, deve essere adeguatamente ritagliata in cantiere per poter mantenere i travetti nella loro posizione senza doverli smontare. E’ evidente che nel caso di una trave di acciaio questa lavorazione risulta molto onerosa, anche prevedendo una soluzione con travi a T completate in opera con l’aggiunta, nella parte inferiore, dell’ala mancante tra un travetto e l’altro. Le prove effettuate hanno mostrato come sia invece molto semplice, attraverso un semplice trapano, un seghetto manuale ed un “frullino”, ritagliare le parti delle ali inferiori delle travi in GFRP per adattarla alle necessità del caso. Le sperimentazioni sulle travi hanno riguardato sia l’incremento di rigidezza che di carico ultimo. Sono stati provati tre diversi tipi di collegamento con la trave lignea: fermo restando per tutte e tre le travi l’incollaggio della trave in GFRP a quella lignea con resine epossidiche, sono state utilizzati per le connessioni meccaniche: a) viti autofilettanti; b) chiodi in GFRP; c) bulloni in acciaio. Gli incrementi di rigidezza ottenuti, variabili in funzione dei profili dei pultrusi utilizzati, sono molto consistenti (dal 60% al 200% e più) ed anche per il carico ultimo si sono avuti incrementi molto rilevanti (fino a 2-3 volte). Le prove sin qui effettuate hanno avuto risultati di notevole interesse, e dimostrano la grande efficacia del rinforzo con l’elemento in pultruso disposto in zona compressa. Un’applicazione: Palazzo Collicola in Spoleto Una prima applicazione ha riguardato Palazzo Collicola in Spoleto, sede della Galleria di Arte Moderna e delle sale di rappresentanza del Municipio. Tale edificio è stato oggetto di lavori di restauro statico con miglioramento sismico, ed in tale ambito si poneva anche il problema del miglioramento delle capacità portanti degli antichi impalcati lignei del piano primo e secondo. Per alcuni di questi solai si è pensato di sperimentare l’applicazione di una trave pultrusa in GFRP, resa collaborante con la trave esistente mediante connettori in composito. Oggetto dell’intervento è un solaio in legno delle misure nette in cm 636x756, la cui orditura principale è costituita da due travi in legno delle dimensioni in cm 29x35 mentre la cui orditura secondaria è costituita da travetti in legno posti ad un interasse di cm 48 delle dimensioni in cm 7x10 ciascuna. Un piano in legno realizzato con assi dello


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Speciale Figura 3 - Posa in opera della trave in pultruso, preventivamente sagomata nell’ala inferiore in modo da essere inserita senza smontare l’orditura secondaria

spessore di 4 cm si appoggia sui travetti dell’orditura secondaria. Trave, travetti ed assi appena descritti inferiormente sono appositamente lavorati al fine di costituire direttamente l’elemento ornamentale a vista e sono arricchiti con dei profili lignei. L’intervento è stato eseguito dall’estradosso; l’inserimento della trave in pultruso è avvenuto sagomando sul posto l’ala inferiore del profilo, evitando la demolizione delle teste degli antichi travetti lignei di appoggio del tavolato. Le due travi vengono quindi solidarizzate mediante connettori a taglio realizzati con chiodi in fibra di vetro e resina epossidica. I risultati delle sperimentazioni hanno messo in evidenza la notevole efficacia dell’intervento realizzato: la freccia, sotto il carico finale, è passata da 17.65 mm della sezione non rinforzata a 12.84 mm della sezione rinforzata, con un miglioramento del 27%, in linea con quanto atteso teoricamente. C) Diagnosi delle lesioni e analisi della stabilità del David di Michelangelo E’ questo un caso emblematico nel quale l’utilizzo di tecniche innovative (rilievo con laser scanner, fotogrammetria su foto storiche, modellazione solida, analisi FEM) ha consentito di approfondire una indagine con un approccio del tutto originale. Premessa Nell’intraprendere lo studio sulla stabilità del David di Michelangelo emergono evidenti tre caratteristiche particolari di questo capolavoro, caratteristiche che ne condizionano fortemente il

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comportamento meccanico: „ la qualità del marmo, di scarsa resistenza e di facile degrado, specie se esposto per secoli, come in questo caso, a variazioni termiche e alle intemperie; „ la forma stessa della statua, dove lo sporgere in avanti e di fianco di questo “giovinetto di forme colossali preparato a scagliare una pietra”, e la snellezza nella zona delle caviglie (a differenza di altre grandi statue “paludate” nella parte inferiore) portano, anche nella situazione attuale, cioè con il basamento perfettamente orizzontale, a rilevanti tensioni di trazione in zone che proprio per questo motivo si sono già lesionate e fessurate. Una terza particolarità del David è la sua “vita attesa”, cioè quale durata temporale debba avere un siffatto capolavoro. Dalla lunghezza di questa vita derivano le tipologie ed i livelli dei rischi sia ambientali che antropici che devono essere messi in conto nella analisi. Così, ad esempio, mentre per valutare il rischio sismico per un qualsiasi manufatto ci si pone un orizzonte di tempo limitato (tipicamente si assume come riferimento per una costruzione civile un terremoto che ha probabilità 10% in 50 anni, da cui deriva un periodo di ritorno di 475 anni), nel caso del David la durata da considerare appare infinita, e questo porta certo ad assumere come sisma di riferimento il valore massimo atteso per l’area fiorentina. Esiste poi una quarta particolarità (evidenziata nel corso del presente studio) che per il David può giocare un ruolo molto negativo: l’ancoraggio del basamento della statua alla fondazione, che


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Figura 4 - Distribuzione delle tensioni verticali nel David nelle condizioni attuali

bloccandone la base obbliga la statua, in caso di azioni dinamiche orizzontali, ad inflettersi e a deformarsi, invece di oscillare rigidamente. Combinando insieme queste particolarità, e ricordando una frase del matematico Emil Gumbel: “è impossibile che l’improbabile non avvenga mai” (esprimibile anche come: “quello che ha una pur piccola probabilità di avvenire avverrà certamente”), si comprende come la situazione debba essere attentamente considerata, se si ha a cuore la salvaguardia di queste opere. Per questo motivo, quando, in occasione dei cinquecento anni del David sono state svolte varie indagini sullo “stato di salute” di questo capolavoro, la ricerca ha preso in considerazione in modo approfondito le diverse problematiche relative alla stabilità presente e futura della statua. Il lavoro che segue riassume i risultati principali di questa ricerca e degli ulteriori studi condotti su tale argomento. da un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell’Università di Perugia, con il coordinamento

dell’Ing. Luciano Marchetti, Presidente della Sezione Beni Culturali della Commissione Grandi Rischi. Sintesi del lavoro svolto e dei risultati ottenuti Viene qui riassunto brevemente il percorso seguito ed i risultati ottenuti nella ricerca. Nella prima fase lo studio ha riguardato la individuazione delle possibili cause che possono aver dato origine alle lesioni ancor oggi visibili in alcune zone del David, in particolare nella parte posteriore della gamba sinistra e sul “broncone”. E’ apparso però subito evidente che una accurata diagnosi delle lesioni avvenute nel passato poteva fornire informazioni importanti per comprendere il “funzionamento” meccanico ed i limiti fisici del David, e, in particolare, poteva consentire di risalire alle caratteristiche di resistenza di quel materiale. Capire cosa era avvenuto nel passato poteva quindi fornire importanti indicazioni in merito al comportamento per azioni che nel futuro dovessero interessare la statua. Attraverso la ricerca storica, grazie ad un riesame

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critico dei documenti esistenti (in particolare le relazioni delle varie Commissioni che nel periodo 1852-1873 se ne occuparono) e grazie anche ad un nuovo rilievo del quadro fessurativo e alla analisi FEM che sarà in seguito descritta, è stata definitivamente avvalorata l’ipotesi, peraltro già avanzata nel 1871, che a causare le fessurazioni sia stata una inclinazione della statua, avvenuta quando questa si trovava in Piazza della Signoria. Si è cercato qui di “datare” e di accertare l’origine di tale inclinazione, giungendo ad ipotizzare le cause più probabili. La risposta che appare oggi maggiormente sostenibile è che la causa delle lesioni sia da ricercare in una inclinazione avvenuta dopo il 1843 (data in cui viene eseguita una operazione di pulitura e non viene fatta menzione di alcuna lesione) e prima del 1851 (data in cui vi è una prima chiara denuncia del problema), inclinazione originata a causa di cedimenti differenziali del terreno al di sotto della fondazione. La causa prima di questi cedimenti appare associabile sia all’alluvione del 1844 sia all’aggravio dovuto al calco in gesso che venne eseguito nel 1847. Se qualche incertezza in merito alla causa originaria della inclinazione può essere ancora legittima, molto evidente è invece il legame inclinazione-lesioni avvenute: una piena conferma è stata fornita proprio nel presente studio, mostrando come il modello strutturale FEM del David (costruito a partire dal rilievo con il laser eseguito dall’ISTI-CNR di Pisa, in collaborazione con l’Università di Stanford) “risponda” ad una

PGA= 0.15g

inclinazione in avanti della statua con i massimi delle tensioni di trazione esattamente nelle zone fessurate. E’ da sottolineare che la comprensione dell’origine e della meccanica delle lesioni oggi presenti non ha solo un’importanza storica: la capacità del modello strutturale a riprodurre puntualmente il quadro fessurativo presente costituisce una buona validazione del modello stesso, e lo rende quindi uno strumento attendibile per successive analisi sul comportamento del David in presenza di sollecitazioni di vario tipo, incluse quelle dinamiche. Ancor più interessante è il fatto che l’inclinazione subita dalla statua nella metà dell’800 può essere vista per il David come una vera e propria prova sperimentale (pur se involontaria) “dal vero” del suo comportamento meccanico: per quella certa inclinazione (purtroppo non ben quantificata nei documenti storici) la statua ha subito evidenti fessurazioni, superando in ben determinati punti la resistenza a trazione di quel materiale. Appare questa, quindi, una occasione importante per conoscere per via indiretta (l’unica possibile, non potendo eseguire prove dirette sulla statua) qualcosa delle caratteristiche meccaniche del marmo del David, ed in particolare il valore di rottura a trazione. Ma per determinare questo valore occorre conoscere l’esatta entità della inclinazione subita dal David, e qui, purtroppo, i documenti storici non aiutano ad identificarla, a causa di evidenti imprecisioni e contraddizioni. Ma del periodo in cui la statua si trovava ancora

PGA= 0.21g

PGA= 0.25g

Figura 5 - Domini di collasso e stati di sollecitazione per sisma di progetto con PGA pari a: a) 0.15g; b) 0.21g; c) 0.25g

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in Piazza della Signoria, inclinata e lesionata, esistono dei documenti fotografici: del resto era proprio quello il momento in cui prendeva avvio la fotografia e certamente doveva esserci qualche immagine di una statua così importante. Con una ricerca presso gli archivi fotografici storici degli Alinari a Firenze e presso i discendenti di un altro fotografo dell’epoca (Anton Hautmann) sono state individuate ed acquisite numerose immagini della statua quando era ancora nella sua posizione originaria, in un periodo in cui era stato già denunciato l’insorgere delle fessurazioni (e quindi era già inclinata). Da queste fotografie, grazie alle moderne tecniche di rilievo fotogrammetrico, è stato possibile rilevare con precisione (con la tecnica che verrà mostrata in un successivo contributo) l’inclinazione della statua rispetto alla verticale (ovvero rispetto alla situazione di basamento orizzontale): si trattava di circa un grado in avanti. Nota l’inclinazione è stato possibile ricavare, attraverso il modello strutturale FEM già ben collaudato, la tensione raggiunta nelle zone fratturate in questa situazione: tale valore (di circa 2 N/mm2) rappresenta un limite superiore per la tensione di rottura del materiale con cui è stato realizzato il David, in quanto per una inclinazione pari od inferiore ad un grado si sono avute fratture nelle zone soggette a trazione. Rimaneva, per completare la conoscenza del comportamento meccanico del marmo del David e poter quindi operare delle analisi strutturali ben fondate, ancora un dubbio di un certo rilievo. La statua era rimasta per secoli alle intemperie, e questo fatto certo ha influito sul comportamento meccanico del marmo, in particolare dello strato esterno più superficiale. Sapere quindi che la parte esterna del materiale si era rotta a trazione per un determinato valore non consentiva di valutare il comportamento nella sua globalità, in quanto le zone interne potevano avere resistenze sostanzialmente

diverse. Per cercare di chiarire, per quanto possibile, questo aspetto (in sintesi: quale differenza di comportamento ci si può attendere, per un marmo di quel tipo, tra lo strato esterno soggetto alle intemperie per secoli e le parti interne dello stesso, certo più protette), sono stati effettuati dei test su un elemento marmoreo “simile” (per quanto possibile) al marmo del David, sia per caratteristiche fisiche, sia per essere stato, come il David, per secoli alle intemperie. Tale elemento è stato reperito tra quelli dismessi e non più utilizzati presso l’Opera di S. Maria del Fiore (Opera del Duomo) a Firenze, nella stessa fabbrica quindi dove Michelangelo realizzò il suo capolavoro. Su tale elemento sono state fatte varie prove sperimentali, ed il confronto dei risultati delle prove eseguite sui provini presi nelle zone superficiali esterne dell’elemento e di quelle eseguite sui provini presi all’interno dello stesso ha consentito di valutare le possibili differenze di comportamento in gioco. E’ singolare la sostanziale coincidenza dei valori della tensione di rottura a trazione trovata per i provini presi sulla parte più esterna con il valore che, nel modello strutturale FEM, risulta essere quello di rottura per il marmo del David: anche qui si è trovato circa 2 N/mm2. Il risultato più significativo è però che le parti interne (non degradate dagli agenti atmosferici) si sono rotte per poco più di 3 N/mm2, valori quindi maggiori, ma non così diversi da quelli ottenuti per le parti esterne. E’ logico quindi supporre che anche per il marmo del David la differenza di resistenza tra strato esterno e quello interno sia dello stesso ordine di grandezza. A questo punto gli elementi necessari per una analisi strutturale adeguata, mediante le note e ben collaudate tecniche FEM erano completi. Per quanto riguarda la modellazione si è percorsa una strada di successivi affinamenti: partendo da modelli semplificati, sicuri e ben verificabili, andando via via approfondendo e raffinando la schematizzazione fino alla realizzazione di un

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modello solido tridimensionale agli elementi finiti. La messa a punto di tali modelli ha presentato notevoli difficoltà, in particolare per la trasformazione del modello superficiale ottenuto dalla elaborazione delle scansioni laser in un insieme, il più piccolo possibile, di volumi elementari che potessero essere importati in un programma di analisi agli elementi finiti. La superficie che descrive il David è stata infatti acquisita con una risoluzione e con una tecnica tale da non consentire un utilizzo immediato di tali dati per analisi strutturali. La necessità di “chiudere” le zone (quali ad esempio le attaccature delle gambe e delle braccia) non raggiungibili con il laser ha generato delle concentrazioni dei triangoli costituenti la pelle del David che da un lato sono ininfluenti per la descrizione geometrica della statua, ma che comportano un aggravio eccessivo per un codice di analisi agli elementi finiti. Si è perciò proceduto ad una riduzione del numero delle facce costituenti il modello, passando da 20.000 triangoli a circa 12.000, tramite strumenti in grado di operare senza aggiungere irregolarità alla superficie. Si è poi proceduto alla trasformazione della mesh così ridotta in un unico oggetto di tipo NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines.), il quale è stato poi sottoposto ad operazioni di “addolcimento” e miglioramento tramite operazioni booleane di sottrazione di piccole parti di solido particolarmente irregolari con porzioni solide regolari di volume equivalente. Tali operazioni, condotte valutando di volta in volta l’impatto sulle caratteristiche globali del modello (rispetto della posizione del baricentro e del volume totale) hanno portato ad un modello finale caratterizzato da un volume complessivo che differisce da quello iniziale per meno del 2%, con uno scarto praticamente nullo sulla posizione del baricentro. I risultati dell’analisi statica della statua nella sua attuale posizione mostrano una situazione di sostanziale verifica di stabilità, ma con coefficienti certo non adeguati alla importanza del manufatto. Per quanto concerne l’analisi dinamica occorre qui considerare attentamente quella quarta particolarità del David, già anticipata: la statua è stata bloccata alla sottostante fondazione mediante due zanche metalliche (ben visibili) conficcate nella parte posteriore del basamento michelangiolesco. Questo intervento ha ancorato il David al piedistallo ottocentesco, e quindi, non potendo oscillare liberamente (e rigidamente) su di esso, in caso di

sollecitazioni dinamiche la statua è costretta a inflettersi nella parte superiore, con inevitabili ulteriori aperture delle fratture già presenti, e possibili evoluzioni negative per la sua integrità. Ed infatti l’analisi dinamica eseguita ipotizzando un sisma pari al massimo previsto nell’area fiorentina (con una accelerazione di picco pari a 0,21g) mostra una probabilità di danneggiamento estremamente elevata, ponendo così in modo evidente la necessità di cominciare a pensare ad un modo di intervenire. La soluzione di eliminare le zanche, che potrebbe apparire senza dubbio la più semplice ed immediata, lascerebbe comunque ampi spazi alle incertezze di comportamento a causa degli urti e degli slittamenti che si avrebbero in caso di oscillazioni sismiche Una soluzione di indubbia efficacia è invece quella di un intervento di isolamento sismico alla base attraverso dispositivi che potrebbero essere applicati al di sotto del basamento ottocentesco eliminando così ogni problematica di questo tipo. Quanto sopra per riassumere sinteticamente il percorso fatto ed i risultati trovati, rinviando a [8] per un esame più approfondito del lavoro svolto.

Bibliografia [1] AAVV (1999), “Manuale per la riabilitazione e la ricostruzione post sismica degli edifici”. Regione dell’Umbria, Edizioni DEI, Roma. [2] AAVV (2004), “La legge sulla prevenzione sismica della Regione dell’Umbria”, Atti dell’XI Congresso Nazionale “L’ingegneria Sismica in Italia”, Genova, 25-29 Gennaio 2004. [3] BORRI A. (2003), “La riduzione della vulnerabilità sismica nei centri storici: dalla esperienza di Città di Castello alla legge 18/2002 della Regione dell’Umbria”, Atti del Conv. Naz. “Rischio sismico e pianificazione a scala urbana”, Roma 5-6 Giugno 2003. [4] BORRI A., CANGI G. (2004), “Vulnerabilità ed interventi di prevenzione sismica nei centri storici umbri dell’alta val tiberina”, Atti dell’XI Congresso Nazionale “L’ingegneria Sismica in Italia”, Genova, 25-29 Gennaio 2004. [5] AAVV, “Manuale del legno strutturale”, Dir. scientifico: Luca Uzielli, Ed. Mancosu, Roma, 2004. [6] AAVV, Trattato sul consolidamento, Dir. scientifico: Paolo Rocchi, Ed. Mancosu, Roma, 2003. [7] BORRI, A. GIANNANTONI A. (2004) “Elementi Pultrusi in FRP: il rinforzo di solai lignei”, su: L’Edilizia , Ed. De Lettera, n.134 [8] BORRI A. (a cura di ) “La stabilità delle grandi statue: Il David di Michelangelo”, Ed. DEI, Roma, 2005

Autori ANTONIO BORRI, ANDREA GRAZINI Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale, Università degli Studi di Perugia ANDREA GIANNANTONI Servizi di Ingegneria s.r.l., Foligno

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Gli effetti dell’inquinamento e delle fluttuazioni di umidità e temperatura su beni sensibili sono stati oggetto di ricerca per più di sessant’anni e continuano ad essere oggetto di studio. La buona conservazione delle collezioni di un museo dipende da un adeguato controllo del microclima che circonda i materiali. E’ dal 1934 che è stato accertato che smorzare le variazioni ambientali avrebbe protetto dal degrado ambientale e a questo scopo furono sperimentati vari metodi per creare ambienti microclimatici controllati utilizzando vetrine sigillate e metodi passivi. Nel Febbraio del 1978, in un simposio al Royal Ontario Museum furono definiti i parametri funzionali di dispositivi capaci di creare ambienti microclimatici sicuri e stabili per gli oggetti delicati conservati nei musei e, negli atti pubblicati nel marzo dello stesso anno furono incluse sei pagine di specifiche per tali sistemi. Si dovette aspettare fino il 1984 per avere un prototipo di black box: quel primo generatore di microclima era basato su un nuovo concetto di condizionamento dell’umidità relativa che evitava le sovraoscillazioni e la complessa manutenzione dei

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tradizionali sistemi di condizionamento. Nel 1985 il ROM ordinò 80 di questi nuovi dispositivi. Nel 1986 furono depositati i brevetti per una ampia gamma di macchine similari di varia capacità. Praticamente tutte le unità continuano a funzionare in modo affidabile nelle loro applicazioni originali. Da quel momento i sistemi di controllo dell’umidità Microclimate Technologies, accurati e affidabili, sono utilizzati per un ampio spettro di applicazioni in musei e laboratori di restauro in tutto il mondo, scelti da architetti e ingegneri per essere il cuore dell’esposizione di oggetti delicati e preziosi. Nel 1995 fu sviluppata una grande unità per trattare fino a 170 metri cubi di volume di sale di esposizione o magazzini. Fin dall’inizio è stata stabilita una tradizione di continuo miglioramento dei componenti e dei sistemi di controllo. In questo modo, non solo ogni nuovo progetto, ma ogni nuova unità prodotta include componenti allo stato dell’arte e sistemi a prova di guasto basati sulla conoscenza di un grande numero di ambienti operativi. Microclimate Technologies International ora


Prodotti & Servizi Microclimate Technologies Inc. offre una varietà di soluzioni per il controllo sicuro e accurato di umidità, temperatura e inquinamento negli spazi chiusi. I dispositivi sono configurati su misura per ogni specifica applicazione e ne rappresentano la soluzione più adatta ed economica. I Generatori di Controllo del Microclima (serie MCG) creano e mantengono condizioni costanti di produce un’ ampia varietà di dispositivi, continuando la tradizione nell’offrire un efficace controllo elettronico di umidità e un’estrema affidabilità di ogni dispositivo prodotto. Ogni applicazione si basa su una piattaforma affidabile, attentamente personalizzata quanto a prestazioni, filtraggio e distribuzione dell’aria. Siano esse di serie o monotipi, tutti i prodotti sono sicuri e robusti e si caratterizzano per sistemi ridondanti a prova di errore, componenti industriali di alta qualità, costruzione accurata, controllo della qualità e continui miglioramenti: centinaia di unità sono operative in tutto il mondo, molte di esse funzionano da oltre trent’anni. Musei, archivi e laboratori di tutto il mondo, dal 1984, hanno scelto i dispositivi attivi di controllo microclimatico proprio per il loro preciso controllo di umidità, temperatura e inquinamento e per la capacità di Microclimate Technologies International di fornire analisi e soluzioni dei più difficili problemi di controllo del microclima di esposizioni e depositi. Gli ingegneri di Microclimate Technologies Inc. lavorano in stretto contatto con i clienti per ottenere soluzioni appropriate per ogni particolare applicazione.

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Nel 2005 Microclimate Technologies ha incontrato soluzionimuseali – ims, giovane e dinamica società di consulenze museali, che si occupa della diffusione, applicazione e del mantenimento degli standard individuati nell’Atto d’indirizzo D.M. 10-5-2001. Una struttura agile e snella che si adatta alle condizioni e alle esigenze del Cliente che viene seguito dalla fase di individuazione dei bisogni alla loro soluzione. Oltre al marketing e alla progettazione anche della comunicazione e dei contenuti per le esposizioni temporanee e permanenti, soluzionimuseali – ims ha una spiccata vocazione verso l’integrazione delle tecniche museali e la conservazione preventiva dei beni culturali e in questo condivide la filosofia di Microclimate Technologies rispetto alla necessità di offrire risposte mirate agli specifici bisogni di ogni struttura. Da questo incontro è nata una collaborazione stimolante ed innovativa che ha portato soluzionimuseali – ims ad essere selezionato come partner italiano per l’applicazione delle tecnologie Microclimate.

Qui sopra e in alto, tecnici impegnati nel posizionamento e nel collaudo di dispositivi Microclimate

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umidità indipendentemente dalle variazioni della temperatura, il loro funzionamento si basa sul metodo, esclusivo e brevettato, di controllo del punto di rugiada. Tutte le piattaforme sono ottimizzate durante il montaggio per adattarsi alle necessità del Cliente. Generatori di Controllo del Microclima (MCG)

Un dispositivo Microclimate: per funzionare, i generatori hanno bisogno soltanto di una presa elettrica standard e di un semplice sistema di distribuzione dell’aria

Sistemi di Generazione del Microclima di piccole e medie dimensioni I sistemi di Generazione del Microclima di piccole e medie dimensioni sono progettati per essere posti vicino ai contenitori da trattare; forniscono un livello costante di umidità in uno o più contenitori di media tenuta all’aria, indipendentemente dalle variazioni della temperatura ambiente. Queste piccole piattaforme hanno bisogno soltanto di una presa elettrica standard e di un semplice sistema di distribuzione dell’aria. Tutte queste unità possono essere configurate per il riciclo totale o parziale dell’aria nella vetrina o come sistema a sovrappressione. Per alcune installazioni i tubi dell’aria possono essere di sezione ridotta fino a 2 mm, partendo da uno standard di 30 mm di sezione. Gli accessori opzionali includono filtri per gas corrosivi, tubi di prolunga e ventilatori per tubi più lunghi del normale, serbatoi esterni a riempimento automatico di acqua, pannelli di controllo esterni, cavi prolungati per i sensori, connessioni per i sistemi di controllo remoto ecc. Le unità di piccole dimensioni sono in grado di fornire un livello di umidità affidabile in un’ampia gamma di temperature ambiente per contenitori fino

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a circa 10 metri cubi. Vengono fornite con tutti i tubi e gli accessori di montaggio necessari e l’installazione è estremamente facile. Le unità di medie dimensioni possono essere usate per contenitori multipli fino a un totale di 40 metri cubi. Questa unità compatta può essere configurata anche per una ricircolazione parziale o totale di aria in vetrina ed è abbastanza piccola da poter essere installata sotto lo spazio espositivo della vetrina, oppure essere posta fino a 10 metri e più dai contenitori; può essere collegata direttamente alla rete idrica per il reintegro dell’acqua. L’unità base può essere configurata con un’ampia varietà di accessori, inclusi filtraggio del gas, telecomando e sistemi speciali di distribuzione dell’aria. Le unità di medie dimensioni possono trattare fino a 180 metri cubi e più, fornendo nel frattempo una pressione positiva attraverso un collettore di distribuzione; hanno dimensioni simili a un frigorifero domestico e possono essere posizionate fino a 160 metri dall’insieme di vetrine. Una piattaforma di queste dimensioni può trattare un intero insieme di vetrine o un grande contenitore di deposito. Nonostante la sua potenza, il suo funzionamento è estremamente silenzioso. Sistemi di Generazione del Microclima di grandi dimensioni I sistemi di controllo del microclima, di grandi dimensioni, sono in grado di fornire il controllo dell’umidità a un intero gruppo di vetrine – tutte alimentate da un unico punto distante fino a 160 metri. I manufatti sensibili sono costantemente circondati da un flusso di aria filtrata proveniente da tubi che non disturbano la visuale. Al variare della temperatura ambiente nella sala di esposizione, l’unità modifica l’aria fornita in modo da mantenere livelli costanti di umidità relativa nelle vetrine. Un sistema di controllo attivo del microclima di grandi dimensioni in genere è più economico da acquistare e da gestire di quanto non lo siano i metodi alternativi di controllo dell’umidità ed è inoltre più sicuro e molto più efficace. Questo tipo di unità fornisce un controllo dell’umidità ottimale per la conservazione a grandi volumi espositivi o ad armadi di deposito multipli.


Inoltre fornisce con accuratezza e precisione livelli di umidità compresi entro il 2% dei punti di settaggio. La ventilazione a pressione positiva con aria filtrata e lavata riduce la manutenzione della vetrina; in questo modo si evita l’ingresso di inquinanti e particolati nelle vetrine. Gli inquinanti gassosi generati dai materiali della vetrina sono costantemente eliminati; inoltre, il flusso d’aria costante ne previene la stratificazione. Gli elevati volumi d’aria permettono il riutilizzo di vetrine a tenuta insufficiente. L’unità centrale di telecomando permette una protezione silenziosa ed efficiente fino a una distanza di 160 metri grazie a un sistema nascosto di tubature. I sistemi sono progettati e costruiti con i migliori componenti industriali, la cui qualità assicura un’assoluta affidabilità. Le macchine sono equipaggiate con sicurezze di funzionamento multilivello e sistemi di autodiagnostica i cui controlli sono facili da usare, comprese le letture elettroniche. Questi sistemi sono predisposti per il controllo remoto e la memorizzazione dei dati. Nonostante le grandi qualità tecniche l’installazione è semplice e non invasiva, adatta sia a gallerie esistenti sia a quelle nuove, la manutenzione è minima e il sistema permette facilmente l’aggiunta o la rimozione di singole vetrine. Sistemi di ventilazione delle vetrine I dispositivi di ventilazione delle vetrine sono costituiti da piccoli e silenziosi generatori d’aria a sovrapressione, progettati per l’installazione all’interno di singole vetrine o armadi deposito e provvedono un flusso costante di aria filtrata per eliminare il calore o gli inquinanti gassosi, e prevenire l’infiltrazione di polvere e inquinanti atmosferici. Tutti i sistemi di ventilazione includono la possibilità di installare allarmi elettronici e batterie tampone per segnalare malfunzionamenti del sistema, filtri intasati, o problemi di alimentazione. La manutenzione I sistemi MTI sono costruiti con componenti industriali e sono estremamente robusti ma, come per ogni macchina, si raccomanda una regolare verifica, calibrazione, e manutenzione se necessaria. MTI può provvedere, tramite soluzionimuseali – ims un completo piano di manutenzione, includendo verifiche regolari, pulizie e sostituzioni di elementi

pianificate, e il controllo e la certificazione di specifici elementi, per esempio una ispezione completa annuale che include la manutenzione completa, la sostituzione delle parti se richiesto, il testaggio e la calibrazione. L’installazione Molte delle unità più piccole, inclusi i sistemi Microclimate Control System MCG, sono forniti completi di tutti gli accessori di montaggio e possono essere facilmente installati dall’utilizzatore. L’installazione richiede poco più che connettere i tubi, inserire le batterie o connettere l’unità ad una presa di corrente, poi programmare i parametri. Poiché la disposizione dei canali di distribuzione

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Il Royal Ontario Museum (ROM) ha scelto Microclimate Technologies International per i sistemi di controllo ambientale nelle teche delle 10 nuove gallerie che sono state aperte al pubblico il 26 Dicembre 2005. Usando una tecnologia introdotta per la prima volta nei musei 20 anni fa, Microclimate Technologies Inc. ha fornito 8 unità microclimatiche per le nuove gallerie dell’ala storica del ROM. Il progetto Renaissance ROM che si concluderà nel 2007 prevede che siano operative 22 unità microclimatiche. “Le unità operative di Microclimate Technologies hanno dato la possibilità ai nostri architetti e exhibit designer di essere liberi di creare – ha detto William Thorsell, direttore e CEO del ROM – Le Gallerie possono essere progettate e controllare tenendo fortemente presente anche la confortabilità per il pubblico, senza preoccupazione per le stringenti condizioni conservative richieste per gli oggetti.”

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dell’aria influisce sulle prestazioni dell’intero sistema, sono sempre forniti disegni isometrici della disposizione raccomandata della distribuzione dell’aria, incluso un completo elenco dei componenti. Tutto questo materiale potrà essere utilizzato dal Cliente, o dai suoi fornitori, per realizzare facilmente un appropriato sistema di distribuzione dell’aria la cui progettazione, nella maggior parte dei casi, è è inclusa nell’offerta insieme all’elenco dei componenti e al supporto telefonico in tutti gli stadi dell’installazione. I nostri sistemi sono attualmente installati in musei, archivi, e laboratori in tutto il Nord America, qui a fianco è riportato un elenco. I sistemi di controllo Microclimate Technologies sono stati richiesti come principali sistemi di controllo dell’umidità relativa in molte delle principali iniziative di realizzazione e ristrutturazione di musei attualmente in corso.

‹ Royal Ontario Museum, Toronto, Ontario ‹ The Getty Conservation Institute, Los Angeles, California ‹ USS Arizona Memorial, Pearl Harbor, Hawaii ‹ Adler Planetarium and Astronomy Museum, Chicago, Illinois ‹ Country Music Hall of Fame, Nashville, Tennessee ‹ Musée du Québec, Quebec City, Quebec ‹ National Constitution Centre, Philadelphia, Pennsylvania ‹ The Peary-MacMillan Arctic Museum, at Bowdoin College, Maine ‹ Civil War Museum, Harrisburg, Pennsylvania ‹ National Parks Service, Harpers Ferry, Virginia ‹ Museum of New Mexico, Santa Fe, New Mexico ‹ Public Museum of Grand Rapids, Grand Rapids, Michigan ‹ The Field Museum, Chicago, Illinois ‹ The Maine State Museum, Augusta, Maine ‹ Provincial Museum of Alberta, Edmonton, Alberta ‹ Archives of Ontario, Toronto, Ontario ‹ Art Gallery of Nova Scotia, Halifax, Nova Scotia ‹ Provincial Archives New Brunswick, St. John, New Brunswick ‹ David M. Stewart Museum, Montreal, Quebec ‹ Legislative Library, St. John, New Brunswick ‹ Manitoba Museum of Man and Nature, Winnipeg, Manitoba ‹ Musée de la Civilisation, Hull, Quebec ‹ National Gallery, Ottawa, Ontario ‹ Ontario Provincial Legislature, Toronto, Ontario ‹ University of Toronto Art Centre, Toronto, Ontario ‹ Ontario Science Centre, Toronto, Ontario ‹ Parks Canada, Cornwall, Ontario ‹ Prince of Wales Heritage Centre, Yellowknife, NWT ‹ Public Archives, Ottawa, Ontario

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Umidità Temperatura Inquinamento Sistemi di controllo ambientale per creare e mantenere il microclima giusto per la conservazione museale nel modo più facile, accurato, affidabile. A prezzi competitivi.

Referenti per l’Italia: Keepsafe Systems Microclimate Technologies International 570 King Street West, Suite 400 Toronto, ON CANADA M5V 1M3 www.keepsafe.ca www.microclimate.ca

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ARCHEOMATICA 2006  

Numero speciale di GEOmedia sulle tecnologie geomatiche per i Beni Culturali - 2006

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