Concept

L’Ambiente Costruito, in inglese Built Enviroment (BE), definito come il sistema di edifici, infrastrutture e spazi aperti (luoghi di aggregazione, piazze, aree verdi), è solitamente caratterizzato da un alto livello di complessità per la sua interazione con gli elementi naturali e con gli utenti. È anche soggetto a diversi rischi che possono danneggiarlo minando alla sicurezza e alla salute della popolazione, sia a breve che a lungo periodo.

 

Le emergenze possono avere natura improvvisa, in inglese SUdden-Onset Disaster (SUOD) e possono derivare da cause naturali come ad esempio terremoti, o essere causate dall’intervento dell’uomo quali gli attacchi terroristici. Tali eventi sono caratterizzati per le loro immediate conseguenze sul BE con potenziali perdite umane, sociali, economiche e culturali per la comunità e la sua identità [1]. Le nostre città e i loro abitanti sono tuttavia soggette anche a disastri caratterizzati da un’insorgenza lenta, in inglese SLow-Onset Disaster (SLOD) principalmente indotti da fattori antropici [1]: ad esempio la combinazione delle elevate temperature estive (fenomeno dell’isola di calore) e di una bassa qualità dell’aria (inquinamento) possono produrre effetti fortemente negativi e difficilmente riscontrabili nel breve periodo tra cui:

  • Rischi per la salute;

  • Riduzione della qualità della vita;

  • Elevati costi sociali;

 

Gli effetti di tali disastri sul BE crescono se si considera: la sua cattiva progettazione rispetto alle effettive richieste degli utenti e ai possibili effetti dei rischi; la mancanza di linee guida per una corretta progettazione che consideri questi aspetti, specialmente per il BE esterno; infrastrutture inadeguate allo stile di vita attuale e un comportamento inappropriato degli utenti. Infine, anche la crescita della popolazione sta esercitando pressioni sull'insediamento nelle città, introducendo possibili fattori che aumentano il rischio come condizioni di affollamento, che svolgono anche un ruolo chiave in particolari eventi di massa o centri turistici.

 

In questo modo l’obiettivo principale di BE S2ECURe è quello di migliorare la sicurezza e la percezione del rischio delle persone che vivono e interagiscono nell’ambiente costruito, in caso di differenti rischi SUOD o SLOD, mediante un nuovo approccio di misurazione di resilienza che valuti il BE e proponga soluzioni tecniche e strategie per renderlo più sicuro e vivibile. Secondo il cosiddetto approccio delle 3 R la misurazione di resilienza implica [2]:

  • Intraprendenza (Resourcefulness): preparazione degli utenti (cittadini e city users) alla risposta all’emergenza;

  • Robustezza (Robustness): mantenimento delle principali funzioni durante l’emergenza attraverso interventi sul BE di metodi di gestione;

  • Definizione di soluzioni per un Recupero (Recovery) rapido ed efficiente del BE.

Tuttavia utilizzando un innovativo approccio a rischio incrociato e incentrato sull’utente [3-5] si può aggiungere la Ridondanza (Redundancy) ai criteri di resilienza passando così da 3R a 4R).

 

Il progetto BE S2ECURe mira nello specifico a:

  • Produrre e testare l’approccio olistico per definire gli indicatori di resilienza del BE considerando i comportamenti degli utenti, applicando un approccio multi-rischio finalizzato anche allo sviluppo di mappe resilienti multi-disastro (innovazione);

  • Sviluppare strumenti per valutare e progettare soluzioni tecniche e strategie che aumentino la resilienza del BE sulla base di un approccio multi-rischio orientato al comportamento (minimizzando così il loro impatto sul patrimonio) con l’utilizzo del BIM, della Virtual Reality e della Augmented Reality (innovazione);

  • Aumentare la consapevolezza e la preparazione al rischio a diversi livelli: attivare le giuste azioni per utenti e comunità, sviluppare una pianificazione di emergenza su scala edilizia per i professionisti, e una su più larga scala per i professionisti della pubblica amministrazione. (diffusione).

Struttura del progetto

A causa dei recenti eventi e in seguito alle attuali e future H2020 dell’UE [3], il progetto BE S2ECURe si concentrerà sul rischio legato ai terremoti e agli atti terroristici (SUOD, coinvolti nel WP1) e sulle tematiche dell’inquinamento dell’aria e sull’isola di calore (SLOD, coinvolti nel WP2). Ad ogni modo la sua metodologia sarà facilmente applicabile anche ad altri tipi di rischi che prendono in considerazione fattori di criticità come l’affollamento e le diverse tipologie di utenti (ad esempio sesso, età).

 

BE S2ECURe adotterà una metodologia olistica innovativa basata sul comportamento, fondendo le analisi SUOD e SLOD con i fattori che influenzano il rischio (compresi quelli relativi al comportamento) definendo cosi parametri, strumenti e soluzioni comuni [4,6]. Ogni disastro sarà investigato secondo un approccio di percezione del rischio da parte degli utenti, che considera direttamente l'analisi comportamentale: i dati effettivi su come le persone si comportano in condizioni di emergenza consentiranno di esaminare gli effetti delle loro scelte in tali situazioni (come ad esempio la scelta di percorsi di evacuazione o la propensione a prendere decisioni pericolose) [7,8]. Tali comportamenti saranno studiati e verranno poi ridefiniti considerando gli effetti di affollamento in ciascuna condizione. Metodi affini saranno adottati da entrambe le attività WP1 e WP2.

 

Le tipologie di ambiente costruito (BET) saranno quindi definite (WP3) in base alle condizioni che influenzano SUOD e SLOD. Saranno sviluppati strumenti e metodi per la rappresentazione delle BET in modelli estesi (basati sul BIM) e modelli rapidi (orientati alla realtà virtuale o aumentata) [9,10] per consentirne il facile utilizzo in diversi casi di studio. La metodologia BIM consentirà di raccogliere dati in modelli aggiornati, al fine di implementare i parametri di rischio e le effettive modifiche dello scenario BE da impostare nella rappresentazione VR. Quindi, tali modelli saranno combinati con la rappresentazione dei comportamenti degli utenti, modificando i simulatori esistenti sviluppati da UNIVPM [19], in modo da definire gli strumenti di valutazione (WP4). Tale scelta consentirà di spostarsi verso un approccio olistico e di utilizzare strumenti orientati alla simulazione per:

  1. Evidenziare le principali criticità dovute a fattori comportamentali e produrre mappe combinate di rischio;

  2. Proporre le relative strategie di mitigazione del rischio:

  3. Valutare l'efficacia di tali strategie.

WP_schema_ITA.jpg

L'analisi quantitativa tramite gli indicatori chiave di prestazione (in inglese Key Performance Indicators KPI) sarà eseguita su ogni catastrofe per determinare specifiche condizioni di rischio [4] (WP4). Quindi, i KPI saranno combinati per ottenere una matrice unica di resilienza del BE, che consentirà di comprendere il livello di sicurezza e l'efficacia delle strategie combinando SUOD e SLOD [5] (WP5). Il confronto di scenari e soluzioni porterà infine a definire le linee guida operative per un BE resiliente, includendo:

  • Interventi sulla configurazione del BE (e la relativa valutazione della sicurezza);

  • Piani di emergenza e strategie per supportare l'evacuazione degli utenti;

  • Comunicazioni delle procedure di sicurezza agli utenti coinvolti [4,11].

 

Il metodo sarà quindi verificato utilizzando dei casi studio reali e simulazioni con la realtà virtuale (WP6). Saranno quindi adottati criteri di ridondanza, assegnando le strategie per aumentare la sicurezza a diversi elementi del BE (ovvero interventi sulla BE stessa; formazione degli utenti; impegno proattivo degli utenti mediante futuri dispositivi interattivi/componenti dell'edificio), a garantire che almeno uno di questi sarà sicuramente efficace.

Partner e competenze

Il Team BE S2CURe sfrutta le competenze multidisciplinari e complementari di ciascun partner per raggiungere gli obiettivi previsti:

  • L'UNIVPM (Università Politecnica delle Marche) sarà il principale ricercatore grazie alle sue competenze riguardo sia il BE che i relativi SUOD e i comportamenti umani, e affronterà in modo dettagliato tutte le questioni relative all'uomo e all’affollamento. 

  • POLIBA (Politecnico di Bari) si occuperà del rischio di attacco terroristico (SUOD) e di tutte le questioni VR/AR.

  • POLIMI (Politecnico di Milano) si occuperà di SLOD, in particolare di fenomeni di inquinamento e di isola di calore. 

  • UNIBO (Alma Mater Studiorum Università di Bologna) si occuperà del rischio sismico (SUOD) per gli edifici e per gli aggregati circostanti e delle loro variazioni durante l'evento. 

  • L'UNIRM (Sapienza Università di Roma) affronterà il rischio sismico del BE all'aperto e le sue mitigazioni attraverso interventi sul confine costruito della BE, nonché tutte le questioni relative alla rappresentazione BIM. 

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