04 Apr Ingegneria e resilienza al servizio della protezione civile contro gli eventi catastrofici
Il ciclone Winston ha generato la tempesta più forte di sempre, colpendo le isole Fiji. I suoi venti e la sua pioggia sono stati equiparati ad un uragano di categoria 5 nel momento in cui si sono scatenati il 20 febbraio. Si è trattato del più intenso ciclone tropicale dell’emisfero sud, più forte di Katrina, abbattutosi sulla costa del Golfo.
Quando si analizza la situazione, dopo un uragano, una cosa è molto chiara: ricostruire le isole è molto più complesso rispetto alla costruzione di nuovi edifici. Gli ingegneri, infatti, si trovano davanti ad una situazione anomala: ricostruire delle infrastrutture che, probabilmente, verranno nuovamente colpite da un altro uragano devastante. Devono quindi progettare considerando il recupero urbano.
Il Dipartimento americano di Homland Security riconosce i sempre più frequenti ed intensi eventi climatici catastrofici come una minaccia abbastanza grave – così seria da aver considerato la possibilità di mettere in atto un piano di azione legato al clima a supporto del nuovo standard di gestione del rischio di inondazione nazionale.
Quando l’uragano Sandy ha colpito New York e il New Jersey, il 28 ottobre 2012, coprendo d’acqua quasi la totalità di Ellis Island ed inondando il seminterrato dello storico edificio per l’immigrazione, in cui è conservato un patrimonio di documenti storici, i manufatti sono sopravvissuti alla tempesta ma nelle settimane successive, data l’inondazione, il recupero dei documenti conservati nei seminterrati è diventato molto difficoltoso ed il lavoro di ricostruzione è cominciato nel momento in cui è stato possibile trasferite tutto il materiale.
La squadra che si è occupata del recupero ha identificato il ripristino delle strutture in un valore pari a 59 milioni di dollari. Inoltre hanno anche compreso un fattore fondamentale: era necessario riparare e ricostruire il tutto in maniera più solida per evitare danni similari in futuro.
Costruire con resilienza
La resilienza, in questo contesto, è la ‘capacità di prepararsi ed adattarsi a condizioni mutevoli e di resistere e recuperare rapidamente dopo un evento particolarmente invasivo’. Per gli ingegneri civili, ormai, il recupero non può più essere considerato solamente un opera di ricostruzione.
31 ottobre 2012: a seguito dell’uragano Sandy, gli operai utilizzano le pompe per estrarre l’acqua dai seminterrati allagati degli uffici del Lower Manhattan Financial District.
‘In passato era nella natura umana tendere a ricostruire il mondo come era prima’ dice Tim Hudson, Recovery Manager per il National Park Service durante l’uragano Sandy, ‘è la maniera corretta di ricostruire ed un evento similare non accadrà nuovamente’, anche se poi, probabilmente, succederà di nuovo.
L’edificio storico per l’immigrazione a Ellis Island è formato da quattro torri costruite con sistema di raffreddamento a convezione naturale. L’aria calda avrebbe dovuto salire e l’aria fredda comportarsi di conseguenza, come all’interno di un camino.
Nel 1980 è stato installato un sistema HVAC meccanico. Le quattro torri sono state occupate da canalizzazioni e sistemi di isolamento e il sistema generale di condizionamento è stato installato nel seminterrato. Gli aspetti tecnologici si sono rivelati, in questo caso, assolutamente negativi quando l’uragano Sandy ha inondato gli scantinati. Senza forza motrice, i motori del sistema HVAC hanno smesso di funzionare e le serrande non si sono alzate, impedendo all’acqua di defluire e creando un ambiente estremamente umido e deleterio per gli archivi. Anche se avrebbero potuto rimuovere i pavimenti ed il cartongesso, Hudson ed il suo team compresero che il sistema HVAC avrebbe dovuto essere comunque isolato.
Così il team ha deciso di rimuovere il vecchio sistema di isolamento interno, ricostruendolo esternamente e rendendo più semplice un’eventuale rifacimento dei lavori, nel caso in cui un nuovo SuperStorm avesse nuovamente distrutto l’impianto, lasciando invece intatto il sistema di canalizzazione interno. Subito dopo il team di Hudson ha valutato i danni al sistema elettrico ed ha progettato un nuovo impianto basandosi sul livello raggiunto dalle inondazioni degli ultimi 100 anni ed aggiungendo ancora un metro al livello di sicurezza ideale.
Il calcolo rendeva evidente la necessità di spostare gli impianti al primo piano dello stabile e, fortunatamente, i soffitti erano sufficientemente alti per permettere l’inserimento di una controsoffittatura da dedicare a questo scopo, mantenendo nel seminterrato solamente lo stretto necessario.
‘L’unico elemento che è stato necessario sacrificare è stato l’impianto dell’aria condizionata’ spiega Hudson. ‘L’impianto si trova ancora in cantina. Non è stato possibile modificarlo senza deturpare l’edificio. Sarebbe stato necessario collocare il tutto vicino alla canalizzazione delle due torri, oppure avremmo dovuto intervenire direttamente sull’edificio principale, rovinandolo. Abbiamo ipotizzato diverse soluzioni senza però trovare la collocazione ideale’.
Un nuovo modello
Fino a qualche decennio fa, questo progetto di recupero sarebbe sembrato insostenibile. ‘Il nesso tra resilienza e sostenibilità non era ancora così chiaro fino all’arrivo dell’uragano Sandy’, afferma Mathew Francis, manager delle infrastrutture per AECOM (http://www.aecom.com/) e presidente della American Society of Civil Engineers (ASCE).
‘Sostenibilità e resilienza si sono sempre trovati su binari paralleli’ continua, ‘ma ciò che è successo nel 2012 ha mostrato che se non teniamo in considerazione eventi catastrofici nel progettare i nostri piani di sviluppo, buona parte delle infrastrutture può essere distrutta facilmente da un uragano come Sandy. Con gli stessi mezzi, ma tenendo in conto il concetto di resilienza, si lavora con piani sostenibili e rimodellabili a seconda delle necessità, senza grossi impatti sulla comunità’.
Gli ingegneri civili hanno iniziato ad integrare il concetto di resilienza lavorando ai progetti di recupero dopo gli attacchi terroristici dell’11 settembre. Ma Francis segnala che l’uragano Sandy è stato il primo vero esempio di ‘disaster recovery’ su larga scala in cui è stato adottato un modello che prende in considerazione la resilienza come ancora di salvezza e di sostenibilità integrata agli aspetti del cambiamento climatico.
Ogni disastro offre la grande opportunità di migliorare e Francis segnala che, i progettisti e gli ingegneri, in questi casi, hanno modo di effettuare prove scientifiche, rendendo la resilienza un aspetto fondamentale nella pianificazione del recupero. Francis ha avuto un ruolo fondamentale negli studi relativi al Mitigation Assessment Team, legati al recupero post uragano Sandy, prendendo parte alla valutazione delle criticità legate alla ricostruzione.
Il report effettuato dal team e legato alla vulnerabilità degli edifici ha fornito le linee guida per la progettazione di strutture migliori e l’uragano Sandy ha rafforzato alcuni concetti che molti ingegneri civili già avevano avuto modo di conoscere, dato che la resilienza non è solamente un concetto ma una vera responsabilità. ‘Gli ingegneri devono essere coinvolti in queste considerazioni, perché hanno le competenze necessarie per valutare le strutture ed i rischi potenziali’ segnala Francis. ‘ Bisogna costringere i tecnici ad uscire dalla loro ‘comfort zone’ ed a confrontarsi, rendendosi proattivi nel valutare le situazioni più pericolose’.
Parlarne a disastro avvenuto è troppo tardi e Francis sostiene che questi aspetti non dovrebbero essere considerati in relazione a singoli progetti ma valutati su una base comunitaria, legata alle esigenze comuni di progettazione delle infrastrutture.
Una vista aerea di Ellis Island nel 1994 in cui si scorge il New Jersey sullo sfondo Courtesy National Park Service Photo.
100 città resilienti
Il processo è stato attivato di recente grazie anche al programma ‘100 Resilient Cities’ promosso dalla Rockfeller Foundation e destinato ai piani di recupero strutturali ed all’assunzione di figure specifice (Chief Resilience Officers) dedicate a questo scopo.
AECOM sta anche lavorando al progetto per sviluppare strategie di resilienza fisica, sociale ed economica all’interno delle diverse comunità coinvolte. 67 città in tutto il mondo hanno già accettato la sfida e altre 33 entreranno a far parte del progetto entro quest’anno.
Gli ingegneri stanno inoltre lavorando all’ adozione di strumenti tecnologici (come Autodesk AutoCAD Map 3D e InfraWorks 360) per visualizzare rapidamente e mappare in tempo reale i danni durante gli eventi distruttivi. Francis segnala che questi strumenti sono particolarmente difficili da mettere in funzione nei paesi in via di sviluppo, come le isole Fiji.
La UN-SPIDER (United Nation Space-based Information for Disaster Management and Emergency Response) fornisce immagini satellitari e supporto tecnico legato ai rischi ambientali, alla mappatura ed alla gestione dei disastri per i paesi in via di sviluppo e – grazie a sistemi come UN Disaster Resilience Scorecard – sta lavorando con i governi di tutto il mondo per valutare i potenziali rischi di catastrofi e contribuire al raggiungimento di obiettivi di sostenibilità. La resilienza sta cambiando il modo in cui le squadre di lavoro, gli ingegneri civili ed i governi pianificano le attività in caso di situazioni critiche, permettendo loro di coinvolgere la comunità in modo che sia in grado di resistere alle possibili tempeste o agli eventi catastrofici di varia natura.
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