L'edilizia perde ancora qualche asso nella manica quando si tratta di infrastrutture fatiscenti?

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24 gennaio 2024

Un supporto di ponte in cemento danneggiato Immagine: maykal tramite AdobeStock - stock.adobe.com

Andrea Bartoli, direttore tecnico di Worldsensing, spiega perché dobbiamo costruire infrastrutture resilienti

Negli ultimi dieci anni, più di 100 infrastrutture civili sono crollate. In tutto il mondo, le infrastrutture obsolete stanno crollando mentre le strutture raggiungono la fine della loro vita utile e gli eventi meteorologici estremi prendono il loro pedaggio.

Solo negli Stati Uniti, i guasti infrastrutturali e tecnologici sono aumentati di oltre l'800%, mentre un decimo dei ponti della nazione è stato etichettato come "strutturalmente carente". Nel Regno Unito, un recente rapporto del National Audit Office ha concluso che le infrastrutture della nazione non erano preparate per la "minaccia acuta" che il cambiamento climatico rappresenta per loro.

Una storia simile può essere raccontata nelle nazioni sviluppate in tutta Europa. E il problema non fa che peggiorare.

La necessità di un monitoraggio robusto, accurato e affidabile non è mai stata così grande. Quindi, come può la tecnologia aiutarci a costruire infrastrutture più resilienti e salvare vite?

L’impatto dell’invecchiamento delle infrastrutture

L'infrastruttura urbana è il perno della società. Ma l'invecchiamento dell'architettura, unito alla crescita della popolazione, significa che l'integrità dell'edificio può essere, in molti casi, a rischio di collasso.

Il problema è solo esacerbato dal crescente spettro del cambiamento climatico. Man mano che gli eventi meteorologici estremi diventano più comuni, le infrastrutture devono resistere a condizioni per le quali semplicemente non sono state progettate.

Il calore estremo può causare cedimenti, l'aumento dei cicli di gelo e disgelo può causare il cedimento dei materiali e l'aumento dei rischi di inondazione può far sì che strutture precedentemente sicure vengano sopraffatte.

Dalle dighe alle ferrovie, dai ponti ai viadotti, quando le infrastrutture cedono, vite umane sono messe a rischio e miliardi di dollari di beni essenziali vanno persi.

Investire nella resilienza monitorando l'integrità delle nostre strutture è fondamentale per evitare fallimenti futuri.

Tuttavia, nonostante la sua importanza, i settori della nostra industria sono lenti nell'accogliere le nuove tecnologie e nell'automatizzare i loro sistemi. Invece, molti continuano a fare affidamento su un monitoraggio obsoleto che si basa sull'impiego di ingegneri civili per identificare i rischi di persona.

Questo approccio reattivo è limitato. Ma la nuova tecnologia sta consentendo un passaggio verso un monitoraggio proattivo, continuo e automatizzato che identifica i problemi emergenti prima ancora che si verifichino.

Digitalizzazione della sicurezza delle infrastrutture

Non puoi prevenire ciò che non monitori. Fortunatamente, i progressi moderni ci hanno permesso di avere il potere di monitorare efficacemente anche le nostre infrastrutture più remote, raccogliendo dati che forniscono informazioni preziose e, cosa fondamentale, possono aiutare a prevenire futuri guasti.

Tutto è alimentato dalla digitalizzazione. La tecnologia Internet of Things (IoT) sta dando vita a infrastrutture su larga scala, consentendoci di monitorare costantemente gli stress e le tensioni che subisce.

Non è più necessario inviare ingegneri per monitorare le strutture o completare controlli a campione. Invece, la tecnologia moderna, come i misuratori di vibrazioni, ci consente di raccogliere dati in tempo reale utilizzando sensori integrati connessi e a basso consumo. Questi dati possono quindi essere caricati automaticamente sul cloud, dove possono essere monitorati da remoto 24 ore su 24.

Considerando che in precedenza un'analisi delle vibrazioni avrebbe richiesto agli ingegneri di posizionare precisi sensori sismici nei campi, raccogliere tutti i dati grezzi, tornare in ufficio, convertire i dati in movimento del terreno e analizzare tutte le informazioni, si tratta di una svolta per le infrastrutture.

Permette agli ingegneri civili di monitorare qualsiasi architettura in qualsiasi parte del mondo e in qualsiasi momento. Non solo può aiutarci a individuare potenziali guasti, ma può anche abbassare i costi, ridurre gli oneri operativi, aiutare la conformità normativa e fornire un vantaggio quando si tratta di vincere gare d'appalto.

Lavori di riparazione su un pilastro di sostegno del ponte Lavori di riparazione su una colonna di supporto di un ponte (Immagine: Наталья Удалова via AdobeStock - stock.adobe.com)

La prevenzione è fondamentale

Sebbene vi siano indubbi vantaggi per il risultato finale, il vero valore del monitoraggio IoT è che può salvare vite. Gli ingegneri possono ora, ad esempio, utilizzare strumenti come i misuratori di inclinazione e i misuratori di vibrazioni per rilevare precocemente guasti nelle infrastrutture, sostituendo la misurazione manuale con dati ininterrotti e rilevamento delle anomalie.

Abbiamo visto in prima persona il potenziale salvavita di questa tecnologia quando i tiltmetri sono stati in grado

per prevenire vittime nel crollo di un ponte a Johor, Malesia.

Il giorno dell'incidente, due dispositivi hanno rilevato un movimento nel ponte, attivando un allarme automatico. Questo avviso è stato poi recepito da un team di operatori esperti che hanno monitorato la situazione da remoto e hanno contattato le autorità locali per evacuare l'area e chiudere immediatamente la strada che conduceva al ponte. Come suggerito dai dati, un tratto di strada e ponte lungo 25 metri era crollato, ma fortunatamente le vittime erano state evitate grazie all'allarme automatico precoce.

Questo è solo un esempio concreto di come investire in resilienza e tecnologia IoT possa aiutare a proteggere da gravi guasti infrastrutturali. Che si tratti di crolli di ponti, deragliamenti di treni o disastri minerari, il monitoraggio delle infrastrutture a prova di futuro può ridurre i rischi dei progetti e aumentare la sicurezza.

Proteggere gli ambienti (e le economie)

Queste nuove tecnologie non solo ci aiuteranno a salvare vite e prevenire incidenti, ma ci aiuteranno anche a proteggere il nostro ambiente. Evitando guasti, la costruzione e i progetti di ingegneria civile più ampi possono diventare più sostenibili, poiché la manutenzione può essere gestita nel tempo.

C'è anche una considerazione economica in gioco qui. I guasti infrastrutturali costano miliardi in danni e risarcimenti. I numeri attuali sono da capogiro, ma anche loro potrebbero presto essere eclissati dagli esperti che prevedono che quasi 1 trilione di dollari di asset saranno a rischio a causa dell'impatto climatico entro i prossimi cinque anni. Il monitoraggio fornisce una soluzione conveniente per aiutare a prevenire questi costi, il che significa che ogni dollaro speso per la resilienza può dare dividendi in futuro.

Costruire per il futuro

Che si tratti di cambiamenti climatici, crescita della popolazione o progetti che raggiungono la fine del loro ciclo di vita naturale, il mondo si trova ad affrontare una serie di sfide infrastrutturali. Il costo del fallimento è inimmaginabile. Ma sbloccando il potenziale delle nuove tecnologie e dei dispositivi IoT possiamo contribuire a prevenire gli incidenti prima ancora che si verifichino, una forma di resilienza che fa bene alle persone, ai progetti e al nostro pianeta.

Andrea Bartoli è direttore tecnico di Worldsensing.

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