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Edifici storici e connettività IoT

Monitoraggio ambientale per edifici storici: connettività IoT e sensori intelligenti per prevenire i danni strutturali

Quello degli edifici storici è un patrimonio unico, in grado di portare lustro ai luoghi che li ospitano, così anche per via di questo motivo la loro conservazione diventa fondamentale per preservare il patrimonio culturale e architettonico delle città, con un impatto diretto sul benessere e sulla vivibilità di chi vi risiede. Questi edifici, testimoni del passato e dell’identità di intere comunità, sono spesso soggetti all’azione erosiva del tempo e degli agenti atmosferici o ambientali. Vento, pioggia, sole, grandine sono solo alcune tra le principali cause che intaccano i materiali di cui sono composti causando danni strutturali o estetici.
Non si tratta però solo di problemi di carattere oggettivo o che mettono a rischio la stabilità dell’edificio, ma possono alla lunga influenzare la salute degli occupanti.
La loro manutenzione è particolarmente complessa, specialmente per quanto riguarda la protezione contro fenomeni come la muffa, che è spesso un nemico insidioso, perché invisibile fino a quando non ha già causato danni significativi. La conservazione di questi edifici richiede quindi un approccio attento e preventivo, possibilmente diverso da quanto realizzato ad oggi, che miri a salvaguardare la loro integrità e a garantire ambienti sani, motivo per cui l’impiego di tecniche o strategie innovative, come l’Internet of Things (IoT) e i sensori intelligenti possono trasformare il modo in cui gli edifici storici vengono monitorati e mantenuti. Approfondiamo di più come le tecnologie 4.0 possano proteggere il nostro patrimonio culturale e garantire una gestione più efficiente e sostenibile di queste strutture delicate.

Cosa si intende per edificio storico?

Non è raro trovare tra tante nuove costruzioni spesso anonime, per certi versi, gli edifici storici, che si distinguono per la loro struttura architettonica particolare, spesso unica e che conferisce anche quella nostalgica patina di rarità, età e importanza culturale. L’estetica stessa di un edificio storico, di fatto, con i suoi dettagli, i materiali utilizzati e le proporzioni spesso diverse da quelle moderne, fornisce un contrasto visivo che può influenzare in modo positivo la vivibilità urbana. Che futuro avrebbe una città senza il suo passato? Le città senza il loro patrimonio storico tendono a diventare indistinte, omologate, prive di quelle peculiarità che le rendono uniche. La presenza di edifici storici ha un impatto diretto sull’orgoglio locale. Custodi della memoria collettiva, si distinguono infatti per la loro capacità di rappresentare epoche storiche, stili architettonici, e tecniche costruttive che altrimenti potrebbero essere dimenticate o relegate ai soli libri di storia. La dicitura di “storico” non è soltanto una questione anagrafica o estetica, bensì un insieme di fattori quali la rilevanza artistica, l’importanza per eventi storici specifici o per personaggi illustri, e la capacità di suscitare un forte valore simbolico all’interno della collettività.

Ed è proprio il valore simbolico che rappresenta probabilmente la parte più importante di un edificio storico, con la sua intima capacità d’essere ponte tra passato e presente, incarnando l’essenza culturale di un’epoca che grazie ad essi vive e si connette con una continuità storica che aiuta le nuove generazioni a comprendere le proprie radici.
Gli edifici storici sono la possibilità che una città, un borgo o anche un singolo quartiere si danno per mantenere intatta l’identità urbana. Come apparirebbe Roma senza i suoi monumenti, i suoi palazzi storici, i suoi antichi teatri? Gli edifici storici sono intrinsecamente legati al tessuto sociale e urbano in cui si trovano, divenendo simboli di appartenenza, punti di riferimento non solo fisici ma anche identitari. Di conseguenza, la loro conservazione non rappresenta soltanto una questione di preservazione estetica, ma diventa una salvaguardia della memoria collettiva e dell’identità territoriale. Dal punto di vista economico, invece, gli edifici storici hanno un impatto significativo sulle dinamiche di un territorio e sull’economia locale, fungendo da potenti attrattori turistici: un visitatore che si reca in una città non cerca solo servizi o modernità, ma è spesso attratto dalla possibilità di immergersi nella storia e nel passato che passa anche e soprattutto da edifici o dimore storiche. Il turismo culturale, incentivato dalla presenza di tali strutture, genera un circolo virtuoso di crescita economica, aumentando la richiesta di servizi come la ristorazione, l’ospitalità e le attività commerciali, contribuendo così al benessere complessivo di una specifica comunità.

Problemi di mantenimento e conservazione degli edifici storici

Gli edifici storici sono spesso caratterizzati da materiali antichi e tecniche costruttive ormai superate, condizione che li espone a una serie di problemi strutturali, causa a loro volta di sicurezza e stabilità.
Uno dei principali nemici di queste strutture è l’umidità, che agisce in modo subdolo, penetrando nelle fondamenta e nelle pareti attraverso infiltrazioni sotterranee o perdite di coperture deteriorate. Con l’andare del tempo umido e condensa sono condizioni che causano la comparsa di muffe: non solo un danno estetico, ma una compromissione della qualità dell’aria all’interno degli stessi, con conseguenze potenzialmente gravi per la salute delle persone che vi abitano o lavorano. Le muffe sono formazioni di miceti tossici che rilasciano spore nell’aria. Queste ultime, se inalate, possono causare disturbi respiratori, allergie, e in alcuni casi asma o altre patologie croniche. È dunque evidente come la conservazione degli edifici storici non sia solo una questione estetica o culturale, ma un problema che impatta e riguarda anche il benessere e la salute degli individui.

I materiali utilizzati per la costruzione degli edifici storici rappresentano un ulteriore elemento di vulnerabilità, in quanto alcuni, come la pietra, il legno o l’intonaco, sono soggetti a deterioramento a causa dell’esposizione prolungata agli agenti atmosferici quali pioggia, vento e sbalzi di temperatura e all’attacco di parassiti xilofagi come termiti o tarli, che ne compromettono l’integrità strutturale in modo irreversibile.
Il rifacimento di questi edifici non è per niente economico, e quello dei costi elevati per la loro conservazione diventa una ulteriore criticità, anche per via dei materiali impiegati, originali o compatibili, e che devono mantenere e rispettare i requisiti di “storicità” dell’edificio, condizione vincolata anche dalla normativa vigente, che impone una serie di restrizioni e vincoli volti a garantire che qualsiasi intervento di manutenzione o restauro sia eseguito nel rispetto delle caratteristiche originarie dell’edificio. Questo aspetto comporta anche una maggiore difficoltà nell’organizzazione dei lavori, e per i quali sono richieste competenze altamente specializzate e non “da tutti”. E se è pur vero che, in qualità di struttura storica, il restauro può beneficiare di incentivi pubblici o sovvenzioni da parte di enti preposti alla tutela del patrimonio culturale, dall’altro lato i costi sono parecchi e non sempre coperti dai suddetti contributi.

Un altro aspetto a cui dover far fronte sono gli eventi sismici che soprattutto in alcune zone rappresentano una seria minaccia per molti edifici storici, costruiti senza le attuali tecnologie antisismiche, e per questo estremamente vulnerabili. Il consolidamento antisismico, oggi possibile grazie all’impiego di materiali innovativi come le fibre di carbonio o le reti in acciaio, è un intervento necessario per salvaguardare il patrimonio storico, ma richiede investimenti significativi e l’impiego di tecnologie avanzate che devono essere integrate con cura nel contesto storico dell’edificio.

Connettività IoT e sensori intelligenti: cosa sono

Da quanto abbiamo avuto modo di vedere, è importante esaminare e reperire soluzioni efficaci per garantire la sopravvivenza di questi edifici e l’utilizzo di tecnologie avanzate per il monitoraggio dei materiali, come anche l’implementazione di strategie di manutenzione preventiva rappresentano alcune risposte plausibili e possibili. Una delle tecnologie 4.0 che si presta a svolgere un ruolo prezioso in tal senso è l’Internet of Things (IoT), una serie di dispositivi interconnessi in una rete di comunicazione e capaci di scambiare dati tra loro e con sistemi centrali in modo autonomo, senza necessità di intervento umano diretto. Questa tecnologia si basa su dispositivi fisici dotati di sensori intelligenti in grado di monitorare in tempo reale e in maniera costante, e senza arrecare danni strutturali, variabili come temperatura, umidità, pressione, qualità dell’aria, vibrazioni e altri parametri ambientali o strutturali. Grazie a tali sensori diventa più semplice, puntuale e preciso intercettare variabili numeriche che diano indicazioni sulle condizioni in cui si trovano gli edifici storici. Ad esempio, in un contesto di monitoraggio ambientale, un sensore intelligente potrebbe rilevare un aumento anomalo della temperatura o dell’umidità, il peggioramento della qualità dell’aria per un edificio storico, così come avvisaglie di usura dei materiali o carichi anomali sulle prestazioni energetiche, e inviare alert alle autorità competenti, prima che si verifichino danni strutturali irreparabili o esborsi economici non preventivabili. I dati raccolti dai microprocessori dei sensori intelligenti, proprio grazie alla connettività IoT, possono essere trasmessi a infrastrutture centrali per un’analisi immediata e approfondita degli algoritmi di modelli standard, evidenziando possibili scarti o da una media di tolleranza, permettendo di compiere anche scelte informate e consapevoli.
L’intelligenza dei sensori risiede nella loro capacità di pre-elaborare autonomamente i dati raccolti, filtrando le informazioni rilevanti e riducendo il carico di dati che devono essere trasmessi al sistema centrale. Questa capacità di interconnessione tra dispositivi consente di monitorare ampie aree geografiche o complesse infrastrutture in tempo reale, senza la necessità di ispezioni manuali continue. Tutto questo sistema non solo supervisiona sulla durata dell’edificio, ma migliora anche l’efficienza operativa, con un  indiscutibile risparmio in termini di tempo e costi.

Un altro aspetto cruciale della connettività IoT è la capacità di archiviazione e analisi dei dati. I dati raccolti dai sensori intelligenti possono essere immagazzinati su piattaforme cloud, dove vengono elaborati e analizzati tramite algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning. Queste tecnologie consentono di identificare schemi e tendenze difficilmente rilevabili dall’analisi umana, permettendo così di prendere decisioni informate basate su dati concreti. Tuttavia, la raccolta e l’analisi di questi dati espone il sistema digitale ad una vulnerabilità in termini di accessi indebiti a dati sensibili. Proprio per questo va aumentato il livello della sicurezza informatica per proteggere la connettività IoT e i sensori intelligenti da attacchi di cybercriminali.

Moxa Distry Shop per la connettività industriale

La scelta di un partner tecnologico per l’implementazione di soluzioni di connettività IoT è fondamentale per garantire la creazione di un sistema affidabile e performante, soprattutto nel contesto della conservazione degli edifici storici. Qui entrano in gioco le infrastrutture di rete industriale e i dispositivi per la connettività edge, tecnologie, che consentono la gestione intelligente dei dati direttamente sul campo, ottimizzando i tempi di risposta e garantendo una trasmissione sicura delle informazioni. Per questo noi di Moxa Distry Shop ci poniamo al fianco dei Clienti come partner tecnologico d’eccellenza, grazie all’ampia gamma di soluzioni, come gli switch industriali i router, i gateway, e le infrastrutture di rete edge, che permettono l’elaborazione e la gestione dei dati direttamente sul luogo, senza dover attendere il trasferimento completo delle informazioni ai server centrali. Queste soluzioni a marchio Moxa, indispensabili per la connettività industriale, sono progettate per ambienti critici e complessi, proprio come lo sono gli edifici storici.
Questo approccio consente di centralizzare la gestione delle infrastrutture e di ottimizzare le risorse, riducendo al minimo l’impatto ambientale e migliorando la qualità degli interventi di manutenzione preventiva, permettendo alle città di mantenere integro il patrimonio culturale storico e sociale degli edifici storici.