Indice - Apuliabase

Indice
Introduzione ............................................................................................................................. 2
1.
2.
Il laser scanning .............................................................................................................. 4
1.1
Breve cenni sulla tecnica laser scanning .................................................................... 4
1.2
Principi di base .......................................................................................................... 4
1.3
Considerazioni pratiche e operative sulle procedure di rilievo con il laser scanner .... 5
1.4
Il data processing....................................................................................................... 8
La termografia ................................................................................................................. 9
2.1 Breve cenni sulla tecnica termografica ............................................................................. 9
2.2
Breve introduzione storica all’infrarosso ................................................................. 10
2.3
Condizioni pratiche e operative sulle procedure di rilievo con la termocamera ....... 12
2.4
Il data processing..................................................................................................... 13
3. Il georadar .......................................................................................................................... 14
3.1 Brevi cenni teorici al metodo georadar ............................................................................ 14
3.2 Condizioni pratiche e operative sulle procedure di rilievo con il georadar ..................... 15
4.
Nuove tecnologie per la diagnosi e il rilievo dei "30 trulli di Alberobello": la
termografia, laser scanning e georadar ................................................................................ 17
4.1
Premessa ................................................................................................................. 17
4.2.1
Elaborazione della nuvola di punti .............................................................................................. 18
4.2.2
Dal rilievo al modello 3D: i 30 trulli di Alberobello ................................................................... 20
4.2.3 Restituzione grafica in ambiente CAD ............................................................................................. 21
4.2
4.2.1
4.3
4.3.1
5.
Indagine termografica ............................................................................................. 22
Elaborazione dei termogrammi ................................................................................................... 23
Rilievo il georadar ................................................................................................... 28
Elaborazione dei radargrammi .................................................................................................... 28
Conclusioni .................................................................................................................... 32
6. Bibliografia ........................................................................................................................ 35
Introduzione
L’incessante evolversi degli strumenti e delle metodologie ha inevitabilmente imposto un
approccio diverso nel settore della conoscenza e documentazione del patrimonio
architettonico.
In questo scenario, le dinamiche innescate dalle innovazioni tecnologiche, se da un
lato stimolano la ricerca tecnico-scientifica ad approfondire le caratteristiche operative dei
differenti strumenti, dall’altro generano un interessante confronto pluridisciplinare, orientato
soprattutto ad indagare gli aspetti culturali generati dalla rivoluzione informatica, per
ipotizzare possibili criteri di utilizzo delle nuove tecnologie.
In altre parole, l’introduzione di nuovi dispositivi di misura come la termografia, il
laser scanner 3D, il georadar e la nascita dei recenti sistemi per la restituzione
fotogrammetrica come la fotomodellazione hanno prodotto un significativo cambiamento
nell’acquisizione, trattamento e restituzione dell’informazione metrica.
Tuttavia, accanto ad un elevato grado di precisione e accuratezza del dato non sempre
corrisponde la capacità di gestire nella maniera corretta questi preziosi strumenti di lavoro,
nella falsa convinzione che l’automatismo della macchina possa risolvere i problemi di
interpretazione del dato.
Infatti, la complessità del reale necessita di modelli interpretativi che permettano di
affiancare al dato metrico i valori formali e culturali di un’opera architettonica.
In ogni modo, il loro utilizzo nell’ultimo decennio sta trovando sempre più ampia
diffusione nello studio dei beni culturali, comprendendo scale dimensionali e materiali più
diversificati tra essi.
Al contrario, le tecniche termografiche sono costantemente utilizzate
in ambito
archeometrico e architettonico per la localizzazione e il dimensionamento di difetti, la
caratterizzazione di materiali e la determinazione di flussi evaporativi. Vengono applicate
anche sui dipinti per la determinazione di problematiche sub-superficiali, attraverso il rilievo
delle loro disomogeneità termiche policrome con risultati talvolta modesti, talaltra più
rilevanti, in dipendenza dalla specifica tipologia degli oggetti esaminati.
Invece, la metodologia radar è ampiamente utilizzata nell’ambito delle attività di
monitoraggio ed indagini di strutture architettoniche con tecniche diagnostiche non
distruttive di tipo GPR.
Il Ground Penetrating Radar utilizzato in modalità 2D e 3D, ha permesso di acquisire
informazioni su tecniche costruttive, elementi strutturali, armature e difetti, su strutture di
grande pregio artistico dove risultava di particolare importanza la non invasività e in ambito
civile all’interno di grandi complessi interessati da interventi di monitoraggio e recupero.
Nello specifico, la presente ricerca ha riguardato l’analisi e lo studio di 30 Trulli della
città di Alberobello (BA), attraverso i differenti sistemi di rilevamento offerti dalle nuove
tecnologie, basate sull’uso di apparati laser, termografici e georadar, per il tracciamento di
dimensioni e distanze, per lo studio delle anomalie termiche prodotte sulla superficie e per
analizzare gli spessori murari delle murature.
Il presente lavoro è stato articolato in quattro parti, ciascuna delle quali suddivisa in
capitoli. Nei primi tre capitoli presentati, si affrontano i principi teorici della tecnica del laser
scanning, termografia e del georadar.
Nel capitolo 4, la restituzione in ambiente CAD dei trulli codifica un metodo di lettura
dell’esistente, e preordinano gli interventi necessari al recupero; con tale procedura la
conoscenza dell’edificio non si arresta alle apparenze visive, né a considerazioni generali o
generalizzanti, ma si completa in rapporto al suo valore storico/architettonico. La scheda di
rilevamento induce alla comprensione di ogni componente costitutiva e di ogni dettaglio
costruttivo consentendo, in rapporto alla consistenza qualitativa, costruttiva, tecnologica e
conservativa, il rendiconto minuto e puntuale di ogni entità del manufatto e dell’area su cui
esso sorge.
Infatti, uno studio preliminare dettagliato di tipo diagnostico dell’opera in esame, diviene
necessario perché si definisca, prima del restauro stesso, la fisicità del bene, il livello di
degrado, l’interazione manufatto-ambiente. La diagnostica è l’insieme di esami scientifici
finalizzato a rispondere allo specifico problema conservativo.
Nel capitolo 4, inoltre, sono riportate le elaborazioni delle metodologie di rilievo applicate,
suddivise in due fasi.
Nella prima fase
sono descritte le indagini termografiche condotte sui trulli, per la
determinazione di problematiche sub-superficiali attraverso il rilievo delle loro
disomogeneità termiche, di supporto ad un eventuale intervento di restauro.
La seconda fase tratta l’elaborazione del dato georadar.
In allegato seguono le schede tecniche relative ai 30 trulli rilevati.
1.
Il laser scanning
1.1
Breve cenni sulla tecnica laser scanning
La tecnica del laser scanning rappresenta un nuovo ed efficiente metodo per la
digitalizzazione e la modellizzazione di oggetti e di porzioni di territorio avente qualsiasi
forma e dimensione. La digitalizzazione avviene in modo discreto attraverso la misurazione
della posizione di un elevato numero di punti.
La tecnica del laser scanning si basa sul metodo di misurazione delle distanze per mezzo di
onde elettromagnetiche, anche noto con il nome LIDAR (LIght Detection And Ranging).
Questa tecnica di misura nasce nel 1933 grazie al sovietico Balaicov che brevettò il primo
distanziometro ad onde ed il connazionale Lebedev che ne costruì il primo prototipo nel
1938. A partire dagli anni '70 furono messi in commercio, a prezzi accessibili anche alla
piccola utenza, i primi distanziometri ad onde.
Questa introduzione si è affiancata alle tecniche di rilievo con metodi tradizionali offendo
agli utenti un metodo di misura avente precisione maggiore e maggiore rapidità di
esecuzione delle misure stesse. La possibilità di misurare distanze con estrema facilita ha
portato come logica conseguenza ad una rivoluzione dei metodi di rilevamento e di calcolo
consentendo agli operatori di svincolarsi dai vecchi schemi di rilievo a favore di nuovi
sistemi (Bornaz, 2004).
1.2
Principi di base
Il termine L.A.S.E.R. è l’acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation.
Il laser è una radiazione luminosa, ovvero una radiazione elettromagnetica, con particolari
caratteristiche:
-
monocromaticità, cioè il fascio è composto di luce ad una sola frequenza;
-
coerenza spaziale, cioè il fascio luminoso si propaga a grande distanza in un’unica
direzione;
-
coerenza temporale, cioè le onde sono in fase.
Naturalmente una radiazione luminosa può avere una lunghezza d'onda differente. Nel caso
del laser la radiazione può essere ultravioletta (avere cioè una lunghezza d'onda compresa tra
i 200 e 400 nm), visibile (tra i 400 e i 700 nm) o infrarossa (tra i 700 e i 3000 nm).
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La tecnica del laser scanning permette di digitalizzare e modellizzare oggetti e porzioni di
territorio avente qualsiasi forma e dimensione. La digitalizzazione avviene in modo discreto
tramite un impulso (beam) laser che, inviato dallo strumento, viene riflesso e raccolto dallo
strumento stesso permettendo la misurazione della posizione del punto di riflessione. Questo
procedimento, ripetuto migliaia di volte al secondo consente l’acquisizione di
un’elevatissima quantità di punti (nuvola di punti) in tempi brevi con una precisione (sul
singolo punto) da centimetrica a submillimetrica.
Il risultato finale di questa fase è una nuvola di punti per ogni punto di stazione dello
scanner; ogni nuvola è riferita ad un sistema di coordinate locali con origine nel centro dello
strumento. I dati acquisiti sono scaricati direttamente su di un pc durante l’acquisizione. I
formati di memorizzazione possono essere quelli tipici del software oppure in formato testo
o DXF, facilmente leggibili da qualsiasi software di visualizzazione.
Sulla nuvola di punti vengono effettuate alcune elaborazioni con le quali si ottiene il modello
3D finale dell’oggetto.
1.3
Considerazioni pratiche e operative sulle procedure di rilievo con il
laser scanner
Il primo passo nell’impostare un rilievo con laser scanner terrestre (Terrestrial Laser
Scanner, TLS) in un rilievo architettonico consiste nella scelta dello strumento e della
precisione nella misura; quest’ultima dipenderà dalle dimensioni e dalla forma dell’oggetto.
Quando si effettuano rilievi con il laser scanner bisogna tenere in considerazione
alcune caratteristiche operative, tra le quali assumono grande importanza, oltre alle
inderogabili considerazioni riguardanti precisione e portata, anche parametri quali la velocità
d’acquisizione, la risoluzione di scansione, la divergenza del raggio laser, la reale portata
dello strumento in relazione ai materiali da cui è formato l’oggetto, il campo di misura, la
possibilità di riconoscere automaticamente target e punti pre – segnalizzati, la presenza di
sensori RGB accoppiati, l’autonomia operativa, e non ultimo il software necessario per il
controllo dell’operazione di rilievo e per la gestione della nuvola di punti.
In ambito architettonico e nel rilievo dei Beni Culturali, prima di procedere al rilievo
con il laser scanner, è buona norma eseguire un sopralluogo sull’area di studio per stabilire
quanti e quali saranno i punti di acquisizione al fine del rilievo completo dell’oggetto, senza
buchi e zone nascoste, ad esempio, la presenza di manufatti o l’eccessiva vegetazione.
Un altro aspetto importante da valutare è se usare o meno i target.
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Questi sono veri e propri bersagli di forma piatta e con un lato molto riflettente il cui
centro serve per materializzare alcuni punti nell’area di studio che verranno poi utilizzati
come punti fissi per unificare le varie scansioni. Ovviamente i target devono rimanere fermi
per tutta la durata del rilievo mentre lo scanner deve essere spostato nei punti idonei per le
riprese, quindi la loro posizione va scelta accuratamente prima di cominciare il rilievo in
modo tale che siano visibili allo scanner da tutti i punti su cui verrà posizionato.
L’utilizzo dei targets consente di ottenere un rilievo più preciso, ma devono essere
almeno quattro (per una maggiore precisione il loro numero deve ovviamente aumentare);
tutto ciò si traduce in un maggiore dispendio di tempo in situ, perché innanzitutto i target
vanno messi in stazione nei punti stabiliti e poi vanno rilevati da ognuno dei punti di presa
dello scanner, ma si rivelano di grande utilità nella fase di data processing.
In particolare, per il rilievo dei 30 trulli di Alberobello, si è utilizzato uno schema
ripetitivo di posizionamento dei targets in modo che da ogni punto di stazionamento fosse
acquisibile il numero sufficiente di mire per agganciarsi alla scansione precedente e a quella
successiva, assegnando a ciascun target un valore numerico identificativo corrispondente ad
una numerazione progressiva.
In particolare sono stati messi in posto i targets (Figura 1), quindi si è posizionato lo
scanner in uno dei punti stabiliti. Una volta acceso lo strumento si è fotografata la scena da
riprendere con la fotocamera interna dello scanner, che seleziona l’area da scansionare, e si
decide il passo di campionamento. Dopodiché si effettua la scansione ed infine si passa alla
scansione dei targets (che può essere fatta manualmente o in automatico dallo strumento).
Tutte queste operazioni sono state ripetute per ogni punto di ripresa.
In generale, al termine della scansione l’operatore può modificare il punto di vista
della scansione e muovere nello spazio la nuvola di punti acquisiti in modo da verificare il
raggiungimento dell’obiettivo prefissato (verificare cioè che l’oggetto sia stato rilevato in
modo completo).
6
Figura 1 - Il sistema Cyrax HDS3000 di Leica Geosystems utilizzato per il rilievo, formato da:
scanner, target, batterie e attrezzatura di supporto (ph. Mimmo Tricarico).
Il risultato finale di questa fase è una nuvola di punti per ogni punto di stazione dello
scanner; ogni nuvola è riferita ad un sistema di coordinate locali con origine nel centro dello
strumento (Figura 2). I dati acquisiti sono stati scaricati direttamente su di un pc durante
l’acquisizione. I formati di memorizzazione possono essere quelli tipici del software oppure
in formato testo o DXF, facilmente leggibili da qualsiasi software di visualizzazione.
Figura 2 - Model Space Trullo 4 appena acquisita, esportata nel software Cyclone.
7
1.4
Il data processing
Nella fase di pre–trattamento dei dati è possibile eseguire diverse operazioni: la
visualizzazione, la pulizia del dato primario, con cui si eliminano eventuali punti errati, lo
sfoltimento o il filtraggio dei dati, la fusione delle nuvole acquisite e l’eventuale
assegnazione ad un sistema di riferimento oggetto.
Il data cleaning è un’operazione necessaria poiché molte sono le ragioni che possono
causare la memorizzazione di punti che non appartengono all’oggetto, come: la parziale
riflessione del raggio in corrispondenza degli spigoli (Figura 3), gli errori nel calcolo della
distanza dovuti alla presenza di materiali dotati di diversa riflettività, i punti errati causati da
oggetti molto brillanti e gli effetti atmosferici.
A questi errori, vanno aggiunti i punti causati dalla riflessione di oggetti sullo sfondo,
le riflessioni originatesi nello spazio tra scanner e oggetto (alberi od oggetti in primo piano,
persone che si muovono o traffico) e le riflessioni multiple del raggio laser.
Figura 3 - Effetto misto del fascio laser in corrispondenza dello spigolo (Santana Quintero,et al.,2008).
La prima operazione da compiere con le nuvole di punti è la cosiddetta registrazione,
cioè riunire le nuvole in un unico sistema di riferimento 1. Con l’utilizzo dei targets, la
registrazione delle scansioni è abbastanza semplice perché i software degli scanner
accoppiano automaticamente i punti di target omologhi tra scansioni diverse in base alle
sigle assegnate dall’utente.
Creato il modello è quindi possibile ricavare da esso i prodotti finali ottenibili.
Bisogna sottolineare che considerata l’enorme quantità di dati ottenibili mediante un rilievo
laser scanner, una rappresentazione dell’oggetto con strumenti classici, come prospetti in
1
Si ricorda,che le coordinate dei punti scannerizzati vengono definite in un sistema di riferimento, dapprima
polare e poi cartesiano, con origine nel centro strumentale.
8
ambiente CAD, e la realizzazione del modello 3D, magari foto – texturizzato e navigabile
dell’oggetto, richiede un supporto hardware piuttosto potente (scheda grafica dotata di
acceleratore tridimensionale e processore adeguato). Il risultato ottenuto fornisce una
descrizione dell’oggetto molto dettagliata, da cui è possibile ottenere informazioni metriche
accurate, oltre a fornire una restituzione grafica dell’oggetto di altissimo livello.
2.
La termografia
2.1 Breve cenni sulla tecnica termografica
La termografia è una tecnica di misura di tipo non invasivo, che non prevede il contatto con
l’oggetto, applicabile alla diagnostica di patologie e di problematiche costruttive delle
superfici edilizie e dei beni culturali.
Nel campo delle costruzioni civili le immagini termiche vengono utilizzate per
verificare le caratteristiche delle murature e degli intonaci, e l’eventuale presenza di acqua;
in particolare gli aspetti principalmente analizzati sono:
-
lo stato della struttura, la tessitura muraria, la qualità dell’isolamento;
-
lo stato degli intonaci e la loro adesione alla struttura portante;
-
le infiltrazioni o le dispersioni delle coperture;
-
la posizione delle perdite d’acqua, anche se interne alla muratura;
-
la posizioni delle infiltrazioni, anche se non ancora visibili ad occhio nudo.
Nel settore dei beni culturali, si ricorre a questa tecnica con due scopi diversi, sia di studio
sia di diagnostica. Se ciò che interessa è un’analisi storico-conoscitiva della struttura in
esame, la termografia può essere un ausilio per l’identificazione e la documentazione grafica
di elementi strutturali non riscontrabili per mezzo del solo esame a vista, come ad esempio:
-
tamponamenti di aperture preesistenti;
-
particolari architettonici inglobati nelle pareti;
-
canne fumarie nascoste dal tamponamento dei camini;
-
parti di edifici inglobate in costruzioni successive;
-
tessiture murarie;
-
ammorsature fra murature adiacenti.
Il fenomeno termico che permette di vedere questi dettagli è la propagazione
differenziata del calore all’interno della muratura a causa di diversi valori della diffusività
9
termica. La mappatura dei risarcimenti di precedenti aperture può essere considerata un caso
particolare di lettura della struttura della muratura (AA.VV., 2008).
La localizzazione dei tamponamenti è molto importante per poter valutare i punti di
vulnerabilità dell’edificio nel suo complesso. A volte è possibile identificarli per un
differente spessore nella muratura, o perché vengono “segnati” da depositi di polvere sulla
superficie; tuttavia spesso non sono riconoscibili se non rimuovendo l’intonaco perché
mascherati dalla perfetta esecuzione delle finiture.
Il degrado della finitura impedisce una trasmissione del calore omogenea e di conseguenza la
mappa delle temperature superficiali non corrisponde solamente alla presenza di materiali
differenti sotto l’intonaco, ma costituisce il risultato dei flussi di calore dovuti anche a
riscaldamento non omogeneo.
La termografia ha anche un uso diagnostico finalizzato allo studio e al monitoraggio non
distruttivo delle cause e degli effetti del degrado delle parti più superficiali delle murature, in
cui si possono distinguere:
-
lesioni nella struttura;
-
umidità superficiale e misura dei flussi evaporativi in atto;
-
infiltrazioni;
-
distacchi e fessurazioni di affreschi, mosaici e in generale paramenti murari sottili.
Lo scopo dell’indagine termografica è quello di valutare le perdite di calore totali, e
devono essere rispettate alcune condizioni contenute nella norma EN 13788.
Data la complessità architettonica dei trulli di Alberobello l’indagine termica si presta
bene ad essere impiegata per gli scopi appena descritti. Infatti, attraverso l’individuazione di
possibili anomalie termiche, si possono mettere in atto le procedure operative volte a
preservare l’integrità materiale dell’opera e allo stesso tempo fornire un quadro “termico” ai
tecnici o ai restauratori per l’ intervento di restauro.
2.2
Breve introduzione storica all’infrarosso
Lo spettro elettromagnetico (Figura 4) è suddiviso in un certo numero di regioni classificate
in base alla lunghezza d’onda e denominate bande, distinte a seconda dei metodi utilizzati
per emettere e rilevare le radiazioni.
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Non esiste alcuna differenza sostanziale tra le radiazioni presenti nelle diverse bande dello
spettro elettromagnetico: tutte sono governate dalle stesse leggi e le sole differenze sono
quelle determinate dalle diverse lunghezze d’onda.
Figura 4 - Lo spettro elettromagnetico (Cattaneo, Personeni, 2009).
La termografia utilizza la banda spettrale dell’infrarosso. Il confine delle onde corte è situato
al limite della percezione visiva, nella parte rossa dello spettro. Il confine delle onde lunghe
si fonde con la lunghezza d’onda delle microonde radio, nell’intervallo delle onde
millimetriche.
Data la vastità dello spettro infrarosso e la molteplicità di utilizzi delle radiazioni collocate al
suo interno, sono state sviluppate diverse classificazioni in ulteriori sottoregioni.
Sfortunatamente non esiste un unico standard riconosciuto per queste bande, ma più
convenzioni settoriali nate in differenti campi di ricerca e dell'ingegneria.
Un'interessante classificazione è quella illustrata a seguito (Tabella 1).
Nome BANDA
Lunghezza d’onda
Frequenza
Vicino (NIR)
0,78 μm ÷ 2 μm
385 THz ÷ 150 THz
Onda corta (SWIR)
2 μm ÷ 6 μm
150 THz ÷ 50 THz
Onda lunga (LWIR)
6 μm ÷ 15 μm
50 THz ÷ 20 THz
Lontano (FIR)
15 μm ÷ 1000 μm
20 THz ÷ 300 GHz
Tabella 1 - Sottoregioni dello spettro IR.
11
-
NIR: Infrarosso vicino al visibile, utilizzato per fotografia IR e riflettografia;
-
SWIR: Infrarosso onda corta, detto anche “prima finestra atmosferica”; usato per
indagini termografiche;
-
LWIR: Infrarosso lontano, detto anche “seconda finestra atmosferica”; usato per
indagini termografiche;
-
FIR: Infrarosso verso le microonde: banda adatta per l'osservazione di temperature
inferiori a 250 K, utilizzata per osservazioni astronomiche.
2.3
Condizioni pratiche e operative sulle procedure di rilievo con la
termocamera
Oggetto di studio tramite termografia sono la quantificazione delle aree murarie interessate
dalla disomogeneità e la loro posizione relativa sulla parete.
La metodologia di analisi è stata impostata considerando il diverso comportamento dei
materiali sfruttando la sollecitazione termica naturale e artificiale, in modo da valutare le
variazioni di temperatura indotte sulle superfici dei trulli dal sistema di stimolazione termica.
Le immagini termiche ottenute hanno consentito di analizzare la struttura interna e subsuperficiale attraverso il confronto tra i risultati ottenuti in fase di pre e post riscaldamento, e
di estrarre informazioni corrispondenti a differenze e discontinuità superficiali, nonché
anomalie, difetti e peculiarità non visibili ad occhio nudo.
Queste sono tutte informazioni necessarie per una corretta valutazione strutturale del
manufatto il più possibile accurato in modo da fornire risultati predittivi attendibili.
Riassumendo, la termografia è una tecnica di misura di tipo non invasivo, che non prevede il
contatto con l’oggetto, applicabile alla diagnostica di patologie e di problematiche costruttive
delle superfici edilizie e dei beni culturali.
Lo strumento utilizzato è una telecamera termica, detta termocamera, la quale è in grado di
riprodurre in immagini le differenze termiche fra i vari oggetti.
La termocamera impiegata (Figura 5), per lo studio dei "30 trulli di Alberobello" consente di
indagare temperature comprese da –15 °C a 50 °C, con una sensibilità termica di inferiore a
0,08 °C a + 30°C a cui corrisponde una risoluzione inferiore a 50 mK e un errore di ±2% del
valore misurato o ±2°C, operando nella banda spettrale “long wave” tra i 7,5 – 13 µm con
risoluzione termica di 320 x 240 pixels.
12
Figura 5 - La termocamera Flir B4, utilizzata per le riprese.
Le tecniche comunemente utilizzate per le indagini termografiche si dividono
fondamentalmente in due gruppi: quelle che sfruttano l’energia interna dell’oggetto da
esaminare (termografia passiva) e quelle che richiedono sollecitazioni termiche dall’esterno
(termografia attiva).
Nel caso in esame si sono considerate entrambe le tecniche, tese al raggiungimento della fase
di omeotermia, indotta dalla diversa posizione del sole.
2.4
Il data processing
I dati acquisiti sono stati scaricati direttamente su di un PC. Il software di utilizzo per la
gestione dei termogrammi è Flir Quick Report, un potente software per la creazione di
report professionali, compatibile con Microsoft Word 2007.
Dopo l’avvio del software Flir Quick Report, viene creato un report termografico attraverso
la procedura guidata, che consente di mettere a punto e regolare i report prima della sua
creazione. Avviata la procedura guidata si selezionano le immagini da includere nel report
desiderato.
Successivamente si passa all’operazione di processing vera è propria che avviene con la
gestione del termogramma, tramite una serie di comandi.
13
3. Il georadar
3.1 Brevi cenni teorici al metodo georadar
La prospezione radar è una metodologia di indagine non distruttiva e non invasiva che
permette di acquisire informazioni di facile interpretazione all’interno del mezzo indagato
in tempi brevi.
Il radar è costituito da un’apparecchiatura ricetrasmittente in grado di inviare impulsi
multifrequenza nel sottosuolo e di ricevere le riflessioni generate da oggetti sepolti e da ciò
che li circonda.
Tutti i mezzi reali assorbono le onde elettromagnetiche in misura dipendente dalle loro
caratteristiche elettriche. Un mezzo omogeneo parzialmente conduttore è definito da un
punto di vista elettrico da una coppia di valori:
• costante dielettrica relativa;
• conduttività
Il sottosuolo e/o la muratura costituiscono mezzi eterogenei le cui caratteristiche dielettriche
sono determinanti per la individuazione di segnali ben definiti ed interpretabili.
L’onda elettromagnetica generata dal radar viene emessa nel mezzo mediante un
trasmettitore (TX) presente all’interno dell’antenna. Quando le onde elettromagnetiche
incontrano una discontinuità fisica, parte dell’energia incidente viene riflessa, generando un
impulso di forma simile a quello trasmesso ma attenuato e distorto in fase e frequenza, che
viene raccolto da un ricevitore (RX).
L’oggetto
L’oggettosepolto
sepoltoviene
viene‘visto’
‘visto’dal
dalgeoradar
georadarin
inmodo
mododeformato
deformato
x-N
x-NTrasmettitore x0
Antenna
d-N
x
Ricevitore N
Monitor
x-1 x0 x1
moto
antenna
d0
d-1
d0
dN
d-N
xN x
d1
dN
oggetto sepolto
Acquisizione
Generazione
iperbole
Mappa radar
Figura 6 - Trasmissione, riflessione, ricezione del segnale radar e radargramma.
14
Il dato ottenuto dalla prova è denominato radargramma. Quest'ultima ha carattere qualitativo
in quanto consente l'interpretazione delle caratteristiche delle diverse "riflessioni" sotto
forma di geometria e di intensità del segnale ricevuto (Figura 6).
Il radargramma riporta in ascissa i valori delle distanze misurate e in ordinata il tempo di
riflessione degli impulsi che viene trasformato in profondità, nota la costante dielettrica, e
quindi la velocità dell’onda (Conyers,2007).
Acquisendo le sezioni su una maglia impostata ad intervalli regolari lungo i due assi
cartesiani x ed y, in fase di elaborazione, è poi possibile ricostruire un modello
tridimensionale che importa i radargrammi secondo la regolarità di acquisizione lungo i tre
assi cartesiani x, y e z.
3.2 Condizioni pratiche e operative sulle procedure di rilievo con il
georadar
La strumentazione utilizzata è IDS HI MODE e prevede l’impiego di una antenna
APT_TRMF_Hi-Mod a frequenza centrale di 2 GHz (Figura 7).
I dati sono stati acquisiti in maniera bidirezionale e bidimensionale, trascinando l’antenna
sulla superficie muraria.
Figura 7-Acquisizione con antenna da 2 GHz.
15
La spaziatura tra i profili è stata di 1 m in direzione x e di 0.5 m in direzione y in modo tale
da intercettare i primi 2 metri della “candela” del cono del trullo; l’encoder interfacciato con
l’unità centrale registra la loro effettiva estensione.
La scelta della suddetta spaziatura, rappresenta un buon compromesso tra la necessità di
ottenere un campionamento sufficiente a rendere evidente con buon dettaglio anche strutture
di dimensioni ridotte e, quello di coprire il più possibile l’area oggetto di studio.
16
4. Nuove tecnologie per la diagnosi e il rilievo dei
"30 trulli di Alberobello": la termografia, laser
scanning e georadar
4.1
Premessa
Per procedere all’esecuzione di tali indagini tecniche si è predisposto un apposito “progetto”
nel quale si sono motivate le scelte effettuate in relazione alle conoscenze già acquisite sui
"30 trulli di Alberobello", al programma progettuale di un eventuale restauro conservativo
che si riteneva di voler e dover seguire, agli obiettivi che si volevano seguire ed infine alla
disponibilità della strumentazione a nostra disposizione.
Circa la necessità di redigere un tale progetto, vanno fatte due considerazioni preliminari. In
primo luogo si deve ribadire che l’individuazione delle “indagini tecniche” da svolgere non
può essere casuale, né queste possono essere estese all’intera gamma delle possibilità oggi
offerte dalle tecniche, ma tutto va calibrato ed orientato in ragione dei problemi da affrontare
ed anche alle risorse economiche disponibili. In secondo luogo, e conseguentemente, si deve
tener presente che le “indagini tecniche” costituiscono solo un momento del complesso iter
progettuale ed in quanto tale vanno strettamente connesse a tutte le altre fasi della
progettazione. Tutti gli accertamenti, dunque, devono far parte di un insieme coordinato ed
integrato; devono essere frutto di un “progetto” appositamente elaborato. Ad esso dovranno
riferirsi le fasi attuative di ogni singola indagine a fini di conoscenza, rapportarsi tutte le
competenze professionali e disciplinari chiamate a collaborare, richiamarsi la lettura dei
risultati conseguiti come le successive possibili integrazioni.
Nel nostro caso il programma delle indagini strumentali e delle analisi di laboratorio ha
dovuto essere commisurato anche alle risorse finanziarie disponibili, il che ha significato
una riduzione. Questa è derivata da una considerazione comunque estesa a tutta la fabbrica
ed operata in modo da fornire comunque dati significativi e ampiamente generalizzabili, in
grado cioè di orientare la definizione delle proposte di intervento almeno al primo livello
della progettazione di massima. L’indagine che si propone di affrontare questo progetto di
ricerca riguarda la sperimentazione delle potenzialità e i benefici della tecnologia laser
scanning, della termografia e del georadar, definendo una metodologia che permetta di
produrre delle rappresentazioni infografiche volte a costituire un data base di informazioni
che documenti in maniera esauriente il valore architettonico dei beni storici monumentali,
17
prendendo come case history una delle opere più importanti della città di Alberobello, i
trulli.
4.2
Rilievo laser scanner
4.2.1 Elaborazione della nuvola di punti
La scelta di impiegare tecniche laser scanning nel rilievo architettonico dei "30 trulli di
Alberobello" ha comportato innumerevoli vantaggi, velocizzando i tempi di acquisizione dei
dati e fornendo un’inedita documentazione del monumento stesso.
Il rilevamento con il laser scanner ha permesso di verificare le informazioni raccolte
e di raggiungere dei nuovi e interessanti risultati.
Infatti l’esperienza di rilievo, effettuata con il laser scanner Leica HDS 3000 2, ha permesso
di affrontare in maniera consapevole ed organizzata il rilevamento delle sezioni, dei prospetti
esterni, e di definire l’esatta planimetria dei trulli.
Le prese dello scanner sono state progettate considerando la presenza di disturbi
naturali e artificiali in situ e prevedendo sovrapposizioni di circa il 5÷10% al solo scopo di
garantire la continuità di rilievo e rappresentazione.
Nel rilievo con laser scanner, sono state impostate due sessioni di misura, la prima è
stata eseguita su 15 trulli ubicati nella città vecchia di Alberobello, la seconda ha riguardato
15 trulli nelle campagne afferenti al territorio comunale.
La fase di acquisizione del dato laser è stata monitorata per tutta la durata delle
misure attraverso un dispositivo output, interfacciato allo strumento. Nella fattispecie il
dispositivo utilizzato è un personal computer (PC), dotato di software, che viene definito “di
base” o in gergo tecnico “da campo” che permette di pilotare lo strumento durante la battuta
di campagna. Attraverso questo tipo di software è possibile impostare i parametri della
risoluzione, della velocità e della precisione, e visualizzare in tempo reale lo stato corrente
del processo di acquisizione e le singole scansioni effettuate.
Quest’ultima possibilità è stata particolarmente utile perché ha consentito di individuare già
durante la battuta di campagna eventuali zone non campionate.
2
Il laser scanner Leica HDS 3000 acquisisce dati con una precisione di 6-4 mm per la misura della distanza e
di 6 mm per la definizione del posizionamento; nella misura degli angoli, invece, l’accuratezza è di 60 micro radianti. Lo strumento può acquisire dati dall’ interno di una finestra dai 270° a 360° (Field Of View – FOV).
Consente una velocità di acquisizione di 4000 pts/sec, con un range ottimale di misurazione da 134 m a 300m.
18
Attraverso la scansione laser si sono ottenute più nuvole di punti definite da milioni
di punti che hanno ricostruito con enorme precisione la superficie dell’oggetto scandagliata
dal raggio laser.
Le scansioni acquisite sono state registrare in un sistema di riferimento locale,
corrispondente a quello adottato per la referenziazione delle misure topografiche e
fotogrammetriche. In questo modo le informazioni metriche raccolte con tecniche differenti
hanno tutte contribuito alla realizzazione di un modello tridimensionale dei diversi trulli (sia
dell'interno che dell'esterno).
Nella fase successiva, che si svolge in laboratorio, le nuvole di punti acquisite, sono state
elaborate mediante il software di base Cyclone © v.6.0 che ha permesso di visualizzare le
singole scansioni e di mappare automaticamente le foto scattate durante la battuta di
campagna. Il processo di elaborazione dei dati è consistito di tre fasi principali, una
consequenziale all’altra: il pre-processing, la pre-registrazione, la registrazione.
In particolare ogni singola scan world è stata importata nel software di modellazione
(Cyclone), all’interno del quale si è operato un subsampling preliminare per snellire le
dimensioni della scansione stessa, che viene visualizzata, attentamente esaminata e
successivamente filtrata attraverso un pre-processing che consente di “pulire” la nuvola di
punti dal noise (rumore), inteso come disturbo del segnale, in maniera automatica
impostando opportunamente dei parametri e da segnali falsati dal passaggio di pedoni o
veicoli in maniera manuale. Successivamente è stata effettuata la registrazione di tutte delle
scansioni, ovvero l’allineamento delle nuvole di punti 3, con lo stesso sistema di orientamento
tale da ottenere un modello tridimensionale completo.
Naturalmente per realizzare questa fase con successo è necessario, come già segnalato in
precedenza, che ogni scansione presenti un’area di sovrapposizione rispetto alla precedente
alla quale deve essere collimata e registrata.
3
Questi punti, che possono essere sia elementi proprio del manufatto quali spigoli o sporgenze, sia elementi
artificiali, quali target che permettono un primo facile avvicinamento delle due scansioni. Attraverso queste
coordinate il calcolatore, in seguito, effettua una ricerca automatica di tutti i punti omologhi, eseguendo una
rototraslazione spaziale e prendendo come riferimento la scansione precedente, utilizzandola come reference e
genera una matrice di 6 parametri indipendenti tra loro che sono tre rotazioni e tre traslazioni spaziali
(Cappellini, 2007). Quindi in questa fase un particolare algoritmo provvede a far combaciare le differenti
nuvole di punti e contemporaneamente a ridurre il margine d’errore del primo allineamento eseguito in maniera
manuale.
19
4.2.2 Dal rilievo al modello 3D: i 30 trulli di Alberobello
Il modello digitale ottenuto attraverso le operazioni sopra descritte rappresenta una copia
fedele in termini di precisione ed accuratezza dell’oggetto studiato anche se presenta zone
con una forte ridondanza di punti perché una singola parte viene campionata da più scan
world (Figura 8).
Figura 8 – Prospetto trullo 7: nuvola di punti registrata
dopo essere stata ripulita dal rumore.
Una volta concluso questo passaggio si possono creare superfici o piani paralleli, che
permettono di estrarre sezioni verticali o orizzontali che vengono facilmente esportati in
programmi CAD nel formato di interscambio *.DXF.
A tal fine si vuole sottolineare quanto l’uso delle metodologie di rilievo indiretto, il laser
scanner appunto, costituiscono un valido supporto alle difficoltà del rilievo diretto
tradizionale, permettendo di raggiungere risultati di grande precisione e accuratezza, con un
minor impiego di tempo.
In particolare, la procedura di creazione di queste superfici secanti prevede che
vengano scelti su una zona appartenente all’oggetto studiato quattro punti dai quali si fa
passare un piano le cui dimensioni possono essere modificate e che è possibile spostare con
movimenti di roto-traslazione rispetto ai tre assi cartesiani in cui è orientato il sistema.
Si può quindi parlare di profili-sezione che appartengono ad un piano prestabilito, di
cui è nota la posizione e la giacitura nello spazio tridimensionale definito dal sistema di
riferimento cartesiano adottato (figura 9).
20
Figura 9 – Sezione del trullo 7. Nuvola di punti con piano
secante al piano x-y.
Questo risultato ha confermato la convinzione che il modello digitale può offrire un valido
supporto non solo agli esperti del settore ma anche a specialisti in altri campi quali gli storici
dell’architettura per svolgere un’indagine critica, completa ed approfondita di un manufatto.
Le operazioni sopra descritte permettono di conoscere l’oggetto rilevato da un punto di vista
dimensionale e geometrico mentre per sfruttare l’informazione del colore, essa può essere
acquisita in diverse modalità.
L’integrazione tra un modello digitale tridimensionale e l’informazione radiometrica,
ottenuta mediante acquisizioni fotografiche ad alta risoluzione, permette inoltre di
aggiungere informazioni fotorealistiche al modello 3D, ottenendo un prodotto fruibile in
modo immediato ed interattivo: la texture maps.
4.2.3 Restituzione grafica in ambiente CAD
Il rilevamento architettonico, ottenuto attraverso i metodi del rilievo indiretto (laser scanner
3D), deve registrare con la massima attenzione tutti gli elementi che concorrono a
caratterizzare un’architettura nel momento in cui viene rilevata. In tal modo l’elaborato che
ne risulta è così ricco di informazioni da potersi proporre come una “fonte” per
l’interpretazione e la conoscenza dell’architettura stessa e non come un “commento”,
21
espressione di un giudizio preformulato 4 (Carbonara, 2001). Operativamente la restituzione
grafica è stata effettuata utilizzando AutoCAD 2009 e ha riguardato la digitalizzazione
manuale degli eidotipi. L’elaborazione grafica dei prospetti, invece è stata ottenuta aprendo
un normale disegno in AutoCAD e caricando i modelspace, generati dal software Cyclone
© v. 6.0, in formato *.dxf . In questo modo risulta agevole lavorare sul modello (nuvola di
punti), ottenendo un disegno 2D. Attraverso i vari comandi del programma, sono stati
tracciati i contorni (Figura 10).
Comunque, la geometrizzazione o editing con AutoCAD 2009 degli elementi
misurabili e visibili nelle immagini trasferisce in disegno geometrico e vettoriale ogni
immagine raster 5, in modo da costituire la base su cui produrre le elaborazioni grafiche
finali.
Figura 10 – Restituzione grafica in ambiente CAD.
4.2
4
Indagine termografica
Cfr. Carbonara,
Giovanni, “Il rilievo geometrico e la restituzione grafica”, in Trattato di restauro
architettonico,Vol.IV, pg. 353
5
Per immagine raster s’intende normalmente l’immagine prodotta da scanner in formato numerico e non
vettoriale, quindi non modificabile ma solo sottoponibile a trattamenti di miglioramento della qualità
dell’immagine (image enhancement) come le variazioni di contrasto e luminosità, il ritaglio di zone non
interessate dal raddrizzamento, eccetera (Carria,2004).
22
4.2.1 Elaborazione dei termogrammi
L’indagine termografica eseguita sui “30 trulli di Alberobello” ha messo in evidenza
sostanziali differenze termiche, di tipo strutturale e conservativo, tra i trulli rilevati nella città
vecchia e quelli di campagna.
Le differenze sono da ricercare nella diversa destinazione d’uso dei trulli: laddove essi sono
restaurati si evidenziano anomalie termiche riferibili alla presenza di fenomeni di umidità di
condensazione per risalita capillare e di infiltrazioni di acqua sulla sommità del cono.
Diversamente i trulli non restaurati presentano oltre ai problemi già citati, anomalie di tipo
strutturale legati a dissesti della struttura muraria con conseguente formazione di lesioni.
Inoltre, i trulli di campagna contengo nella maggior parte dei casi un impianto architettonico
eseguito a secco, mostrando una risposta termica opposta a quelli di città che si articola in
fenomeni di infiltrazioni di aria tra le chiancarelle del cono e dei conci lapidei della struttura
portante.
In maniera sintetica si riportano i casi più significati delle indagini eseguite, rimandando il
lettore ad approfondire ogni singolo caso alle schede tecniche allegate.
• Trullo 24
Figura 11 - Termogramma del trullo 24
23
Figura 12 - Visibile associato in (IR_1305).
Date
20/05/2014
Filename
IR_1305.jpg
Immagine Ora
13:34
Emissività
0.96
Max Temperature
24.5 °C
Min Temperature
19.2 °C
Temperatura atmosferica
26.4 °C
Distanza dell'oggetto
9.0 m
Umidità relativa
14.0 %
Tipo di termocamera
FLIR B4
Descrizione del termogramma
Dal termogramma è possibile analizzare la non corretta omogeneità termica della superficie
muraria, causata dalla presenza di infiltrazioni di aria tra i conci lapidei e fenomeni
d’umidità di condensazione; essi appaino come punti più freddi (Ar1 e Ar2).
24
• Trullo 25
Figura 13 - Termogramma del trullo 25
Figura 14 - Visibile associato in (IR_1309).
Date
20/05/2014
Filename
IR_1309.jpg
Immagine Ora
15:14
Emissività
0.96
Max Temperature
24.5 °C
Min Temperature
19.2 °C
Temperatura atmosferica
26.4 °C
Distanza dell'oggetto
9.0 m
Umidità relativa
14.0 %
Tipo di termocamera
FLIR B4
25
Descrizione del termogramma
Si può localizzare l'estensione della fessurazione e individuare la posizione del distacco dei
corsi della muratura (Ar1 e Ar2)); essa appare più calda nel termogramma, in quanto funge
da isolante.
26
•
Trullo 31
Figura 15 - Termogramma del trullo 31
Figura 16 - Visibile associato in (IR_1333).
Descrizione
Date
22/05/2014
Filename
IR_1333.jpg
Immagine Ora
9:52
Emissività
0.96
Max Temperature
24.5 °C
Min Temperature
19.2 °C
Temperatura atmosferica
26.4 °C
Distanza dell'oggetto
9.0 m
Umidità relativa
14.0 %
Tipo di termocamera
FLIR B4
del
27
termogramma
Dal termogramma è possibile analizzare la non corretta omogeneità termica della superficie
muraria, causata dalla presenza di infiltrazioni di aria tra le chiancarelle; essi appaiono come
punti più freddi.
4.3
Rilievo il georadar
4.3.1 Elaborazione dei radargrammi
Su tutti i trulli oggetto di indagine, sono state eseguite delle scansioni GPR allo scopo di
individuare la presenza di lesioni, distacchi e zone di ammaloramento e fornire i dati
geometrici della parte strutturale del cono ovvero la candela.
Inoltre, le acquisizioni radar sono state effettuate su uno spaccato rappresentativo della parte
“principale” del Trullo (cono principale) e delle basi dell’arco.
Dall’elaborazione dei dati è stato possibile stimare lo spessore delle diverse murature,
tramite la localizzazione dell’interfaccia muratura-intercapedine-chiancarella, ed individuare
la presenza di discontinuità murarie in base al peculiare pattern di riflessione (Fig.17),
nonché la presenza di alcuni vuoti all’interno della muratura di sostegno.
28
Figura 17.Arco esaminato
Abbiamo precedentemente accennato che i rilievi sui "30 trulli di Alberobello" hanno
riguardato due differenti fasi di acquisizioni: la prima, è stata condotta nella città vecchia, la
seconda sui trulli presenti nelle campagne circostanti.
A titolo esemplificativo si riportano alcuni dati significati che mettono a confronto le due
situazioni sopra citate, rimandando il lettore ad un maggiore approfondimento alle schede
tecniche di seguito allegate.
I radargrammi acquisiti con antenna da 2 Ghz, per i trulli di campagna, mostrano sezioni
particolarmente significative ai fini della ricostruzione della struttura del trullo: in fig.18 si
riporta il radargramma più significativo, dopo post processing con interpretazione dei
segnali.
29
Figura 18. Radargrammi trullo 31, sezione R4arco interno.
Nella porzione superiore del radargramma, nei primi 20 cm di spessore si evidenziano delle
riflessioni
puntuali
associabili
alla
disposizione
delle
chiacarelle,
disposti
perpendicolarmente rispetto alla sezione acquisita, ad una pseudo-equidistanza di circa 10
cm. All'interfaccia tra lo strato di chiacarelle e la muratura si evidenzia la presenza di vuoto;
segue lo spessore della candela che raggiunge uno pseudo-spessore massimo di circa 60 cm.
Un'ulteriore confronto è da rilevare in merito alla muratura portante dei trulli. Tra i conci
lapidei si rilevano un maggiore numero di anomalie probabilmente riferibili alla presenza di
vuoti o materiale disgregato (figura 19)
Figura 19 - Radargrammi trullo 32, sezione R1.Piedritto.
Invece i radargrammi ottenuto nella città vecchia risultano più omogenei e meno affetti da
discontinuità all'interno della struttura muraria, sia nella struttura del cono che del piedritoo
(figg. 20 -21).
30
Figura 20- Radargrammi trullo 6, sezione R3.Piedritto.
Figura 21- Radargrammi trullo 5, sezione R1.Piedritto.
31
5.
Conclusioni
Questo progetto diagnostico ha contribuito alla sperimentazione di nuove tecnologie, come
insieme di “atti” diretti e indiretti, con il duplice obiettivo di fornire un archivio
documentario e gestire gli interventi di conservazione e restauro dei trulli di Alberobello.
In quest’ottica lo sviluppo delle tecniche analitiche per la caratterizzazione dei materiali
costitutivi di manufatti storico artistici risolve da oltre quarant’anni, unitamente ad un ampio
bagaglio di competenze specifiche sulle diverse tipologie di manufatti disponibili, una gran
varietà di problematiche archeometriche e conservative.
In particolar modo, in relazione alle problematiche connesse alla protezione dei beni
culturali, il rilievo con laser scanner quale atto conoscitivo dell’architettura dei trulli, è
sembrato essere un esempio significativo per poter sperimentare i più recenti strumenti nel
campo del rilievo dei Beni culturali, al fine di costruire un sistema di documentazione e
conoscenza mirato e strutturato in funzione alle caratteristiche di uno dei simboli della
Puglia monumentale.
Proprio per le caratteristiche dell’oggetto, la restituzione del rilievo ha riguardato diversi
metodi di rappresentazione: vista l’articolazione plastica dei trulli, pur restando fondamentali
le proiezioni ortogonali (per la rappresentazione di piante, sezioni e prospetti) attraverso
disegni al tratto integrati con immagini ortorettificate, sono state fondamentali per la sua
rappresentazione, le elaborazioni tridimensionali.
Le superfici dei "30 trulli di Alberobello", elaborate a partire dalle nuvole di punti ottenute
con laser scanner, hanno descritto non solo la dimensione e la giacitura degli elementi
architettonici ma hanno restituito la consistenza materica, rendendo leggibili le
caratteristiche murarie, il degrado dei materiali, e le lesioni.
L’elaborazione del dato laser, in ambiente Cyclone© v.6.0, è stata guidata perseguendo due
finalità: da un lato si sono ottenuti modelli che documentano lo stato di fatto con accuratezza
di misura uniforme e completezza descrittiva, fino a restituirne i dettagli materici più
raffinati, dall’altro si dispone di una banca dati numerica (sia esso il modello
fotogrammetrico, che la nuvola di punti) da cui estrarre, a seconda delle necessità, le
informazioni utili a simulare le fasi di sviluppo di una struttura a partire dai dati realmente
desunti dall’oggetto.
Inoltre, per il rilievo architettonico le più recenti applicazioni sperimentali mostrano come si
sia ancora lontani dal poter definire una casistica in cui il laser scanning risulti chiaramente
più efficace rispetto ai metodi tradizionali. Di conseguenza risulta difficile anche fissare
32
delle “regole” di esecuzione, nonché di scelta strumentale, che consentano di ottenere dei
risultati metricamente confrontabili con la metodologia topografica e fotogrammetrica.
Da queste considerazioni risulta che il laser scanning si inserisce come tecnica di
rilevamento che non sostituisce le altre ma le integra. Per ottenere un rigoroso rilievo
“geometrico” si deve quindi ricorre a topografia, fotogrammetria, rilievo diretto e laserscanning utilizzati ognuno secondo le proprie caratteristiche.
Accanto a ciò che abbiamo appena descritto, risultati importanti sono stati anche
ottenuti nell’affinamento e nello sfruttamento delle tecniche termografiche e del metodo
GPR, in situ e in laboratorio, con particolare riferimento ai seguenti ambiti diagnostici:
mappatura superficiale delle anomalie termiche delle croste nere, sostanze organiche e
crescite biologiche, presenza di distacchi, presenza di sali, e individuazione dei fenomeni di
umidità, analisi delle discontinuità e degli spessori murari.
In particolare le analisi condotte sui "30 trulli di Alberobello", considerando la loro
interezza, non hanno evidenziato situazioni termicamente differenti sulla superficie. In questi
casi si sono evidenziate non poche anomalie termiche.
I principali problemi si sono evidenziati In corrispondenza del basamento della muratura,
dove, sono stati individuati fenomeni di risalita capillare.
Come ultima analisi, le riprese eseguite in corrispondenza delle diverse lesioni strutturali,
non hanno evidenziato particolari criticità termiche, pertanto la loro presenza non fa pensare
a un possibile dissesto strutturale, in quanto esse sono saldamente cementate con la base
della muratura di appoggio.
Come ultima analisi l'indagine GPR ci ha permesso di analizzare lo spessore murario della
muratura, fornendoci informazioni utili circa la diversa consistenza del paramento murario.
Per i trulli della città vecchia lo spessore murario risulta più omogeneo in quanto ha subito
degli interventi di consolidamento e di restauro architettonico. Interessanti, dal punto di vista
diagnostico, sono risultati i trulli di campagna che da un lato conservano le stesse tecniche
costruttive dei trulli di città, dall'altro invece presentano una maggiore discontinuità nello
spessore murario, a causa di materiale disgregato al suo interno, e della struttura portante che
è a secco.
Ecco allora che possono essere individuati degli obiettivi chiave da conseguire nella
protezione e conservazione del trulli:
•
rallentamento del degrado e conseguente diminuzione della perdita di materiale
originale;
33
•
migliore godibilità del monumento, cioè restituzione e conservazione del contenuto
estetico del monumento.
Tali obiettivi potrebbero essere raggiunti mediante tecniche di “manutenzione
programmata” sui trulli, al fine di ricorrere ad interventi di restauro più sistematici ma meno
invasivi.
La manutenzione programmata potrebbe essere realizzata, ad esempio, attraverso il
monitoraggio dell’ambiente circostante oppure attraverso l’utilizzo del laser scanner, con
riprese a cadenza annuale. Quest’ultima possibilità consentirebbe la conoscenza dello stato
di avanzamento del livello di alterazione nonché eventuali fenomeni erosivi o perdita di
materiale sulla superficie lapidea, attraverso il confronto con il dato laser acquisito nel
presente lavoro di tesi.
Quindi applicando un percorso di programmazione dei tempi ottimali di
manutenzione si potrebbe ottenere non solo il miglioramento dello stato di conservazione
del bene ma anche l’abbattimento dei costi di intervento.
La metodologia sarà quella di conservare il palinsesto creato dai vari interventi stratificati,
verificandone sempre i risultati puntuali e d’insieme in collaborazione con gli operatori e la
Soprintendenza, garantendo la conservazione materiale dell’elemento architettonico.
Concludendo, nel caso trattato, il principale avanzamento prodotto è chiaramente
identificabile nella non invasività delle nuove tecniche e nell’aumento della significatività
dei dati diagnostici che queste forniscono, rispetto ad approcci tradizionali basati sul prelievo
di campioni di materiali.
34
6. Bibliografia
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Aprile 2008 <http://www.flir.com/cs/emea/it/>;
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Politecnico di Torino, Udine 24-26 Novembre 2004;
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Cappellini, Valeria, Il rilievo architettonico del Teatro San Carlo di Napoli.
Metodologie e innovazione tecnologica per la restituzione e la documentazione dei beni
monumentali eccellenti della città storica, Tesi di
Dottorato di Ricerca in Rilievo e
Rappresentazione dell'Architettura e dell'Ambiente (XXII ciclo), Università degli studi di
Napoli “Federico II”, A.A. 2007/2008;
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UTET, 2001;
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Conyers L. B., Goodman D, Ground Penetrating radar, Un' introduzione per gli
archeologi, Aracne, 2007.
35