domenica 2 maggio 2010

Dalla domotica al monitoraggio strutturale

Pubblicato su doppia corsia n. 5

In una Calabria sempre più anziana e da sempre soggetta a crolli e dissesti, un aiuto può arrivare anche dalle nuove tecnologie informatiche.


Parlare di casa del futuro sembra ancora fantascientifico. Ed invece un osservatore attento non può non accorgersi che sono già presenti tutti i fatti tecnici che la rendono realtà e che si sono evoluti negli ultimi anni. Basta citare quelle tecnologie che sono già entrate nelle casa; quegli “oggetti” che si sono insediati stabilmente ed hanno modificato silenziosamente i comportamenti dell’abitare. Il telefono, il videoregistratore, il fax, il climatizzatore, il computer, il cellulare, la lavatrice, l’hi-fi, la videocamera. e l’automazione di alcuni componenti (il cancello del garage, per esempio si apre a comando.,ecc). Tutte cose date per scontate.

La casa, quindi, è ormai un sistema complesso e ricco di potenzialità tecnologiche, che conosciamo ma che sfruttiamo solo in piccola parte. Secondo la “visione” domotica, questi apparecchi sono destinati a integrarsi in un sistema, la “casa intelligente”, caratterizzato dalla interconnessione e dalla cooperazione fra le varie componenti. Il concetto di intelligenza condivisa e distribuita offre numerose possibilità di miglioramento della qualità della vita domestica, in termini di sicurezza (attiva e passiva), di risparmio energetico, di comfort e intrattenimento, di fornitura e controllo remoto dei servizi, di telelavoro.

Home Automation, Building Automation, Smart Home, etc…, tutti sinonimi derivati da un altro neologismo, Domotique, coniato in Francia e composto dalla fusione dei due termini Domus e Informatique. La Domotica, rappresenta l'applicazione delle tecnologie informatiche per l'automazione degli ambienti domestici. Il termine "ambiente domestico" può facilmente estendere la propria accezione tradizionale e riferirsi sia ad una classica abitazione, sia ad un ufficio o ad un negozio, fino ad identificare anche edifici di dimensioni maggiori come una scuola, un ospedale o un aeroporto, o addirittura un intero quartiere.

Un ambiente che utilizza la tecnologia domotica è in grado di mantenere continuamente sotto controllo tutti i parametri funzionali, assicurando un adeguato livello di comfort all'utente e, in alcuni casi, adattandosi alle sue preferenze (ad es. temperatura e livello di umidità interni, gradazione ottimale dell'illuminazione, etc…).
Se l'incremento del livello di comfort di un ambiente risulta gradevole per gli utenti cosiddetti "normo-dotati", questo diventa fondamentale per le persone anziane e per quelle disabili, le quali vedono aumentare il proprio grado di autonomia e di indipendenza, beneficiando di un ambiente ritagliato su misura secondo le proprie capacità psico-fisiche. Nella nostra società, infatti, fortunatamente (visto che le cause principali sono il miglioramento delle condizioni di vita, la maggiore efficienza delle cure e delle terapie mediche, condizioni di lavoro sempre più sostenibili, etc.) la durata della vita si è allungata sensibilmente, sia per gli uomini che per le donne. Si pensi che oramai, nel XXI secolo, stiamo aggiungendo un mese alla nostra vita media ogni quattro mesi trascorsi. E' nato però il problema, sempre più significativo, numericamente ed economicamente, dell'assistenza agli anziani. Anche in questo caso la domotica viene in nostro aiuto e lo dimostrano il gran numero di progetti e di applicazioni. Un esempio: la casa pre-dimissioni dell'ospedale "Morelli" di Sondalo, in provincia di Sondrio, nasce come risultato di un progetto finanziato dall'Unione Europea (progetto FACILE) supportato da un gruppo interdisciplinare e internazionale di esperti. Il gruppo di ricerca è composto da medici, riabilitatori, architetti ed esperti di automazione domestica e opera con l'obiettivo di sviluppare "strumenti di supporto per la progettazione e la gestione degli edifici integrati con servizi e sistemi telematici" come ausili per la riabilitazione dei disabili.

Un altro aspetto importante nelle applicazioni domotiche è la cosidetta "safety & security", cioè il miglioramento del livello di sicurezza attraverso l'automazione di quei controlli predisposti alla gestione delle principali fonti di pericolo di un'abitazione (ad es. prevenzione di incendi, fughe di gas, intrusioni, etc…). L'eliminazione di questi fattori di rischio risulta ancor più apprezzabile se si considera che, statisticamente, l'ambiente domestico è spesso il teatro di molti incidenti di entità rilevante.

Ancora, l'impiego della domotica può contribuire significativamente a ridurre i consumi energetici, consentendo forme di risparmio e l'eliminazione degli sprechi attraverso il controllo automatico e ottimizzato degli impianti di riscaldamento, condizionamento e ventilazione (ad es. disattivazione dell'impianto in caso di apertura delle finestre, temperatura ambiente differenziata nelle varie stanze dell'abitazione a seconda dell'uso o della presenza o meno delle persone, pianificazione dei carichi energetici in accordo ai profili temporali delle tariffe in vigore).

La domotica comporta anche la necessità di rivedere la progettazione architettonica degli edifici. Così come nel passato si sono dovuti integrare negli edifici gli impianti che via via si aggiungevano nell'utilizzo quotidiano: l'impianto idrico, quello elettrico, quello telefonico, etc., adesso bisogna adattarlo alle esigenze della domotica.  La tecnologia wireless però può semplificare problemi che nel passato le altre tecnologie avevano fatto sorgere.
 

Costruzioni più sicure grazie alle fibre ottiche, oppure ai wsn (wireless sensor network) i cui dispositivi non sono invasivi e superano di poco le dimensioni di un pacchetto di sigarette dal quale possono spuntare insolite antenne (vedi immagine) e che sono trasmettitori che custodiscono microcomputer di pochi centimetri quadrati capaci di collegarsi via radio all’unità centrale e alle altre scatole nere per fornire in tempo reale un sacco di informazioni su stabilità, vibrazioni, eventuali movimenti, ma anche infiltrazioni di acqua.

Strutture “intelligenti”, capaci di monitorare il proprio stato di salute e di prevenire i crolli e i dissesti. Questi gli scenari avveniristici che prospettano le nuove tecnologie di monitoraggio strutturale e che rappresentano la forma più avanzata di simbiosi tra conoscenza teorica dei fenomeni da una parte e utilizzo di tecniche di misura di registrazione, di trasmissione e elaborazione dei segnali, dall’altra. Il monitoraggio strutturale sottintende un’operazione di controllo e di sorveglianza in tempo reale di un fenomeno attraverso la misura di parametri fisico-meccanici che descrivono l’iterazione tra l’ambiente e le variabili di stato dell’oggetto che si intende studiare. Questa tecnica è ritenuta oggi l’elemento cardine di una nuova cultura che si potrebbe definire dello “sperimentare per conoscere” che si sta affiancando alla cultura tradizionale del “conoscere per progettare” che è propria dell’ingegnere. Al momento è difficile pensare che Regione e/o Governo nazionale facciano propria l'idea di un monitoraggio così avanzato del patrimonio edilizio e delle infrastrutture logistiche, seppure potrebbe dimostrarsi essere utile da un punto di vista economico e con una significativa importanza sociale. Bisogna ancora risolvere i problemi connessi al semplice adeguamento anstisismico delle strutture, nuove o esistenti!

All'Università della Calabria si sta valutando da tempo la possibilità di realizzare un edificio destinato alla ricerca oppure a residenza studentesca o ancora a foresteria, ecocompatibile, a basso consumo energetico (se non addirittura generatore di energia), con elevata protezione antisismica ottenuta mediante l'utilizzo degli ultimi ritrovati in campo di dissipatori e di isolatori antisismici, dotato di tutti i sistemi automatici propri della domotica, che faciliti il suo utilizzo da parte di soggetti disabili, fino a giungere all'adozione di sistemi di monitoraggio ed autodiagnosi strutturale permanenti. Difficile realiizzarlo con gli usuali appalti pubblici. La collaborazione con le associazioni degli industriali (edilizia, impiantistica, etc.) magari coordinata nell'ambito dello sviluppo di un progetto di ricerca nazionale od europeo potrebbe consentire il raggiungimento dell'obiettivo. Non parliamo, poi, dell'utilizzo di fondi europei a disposizione della Ente Regione. Le capacità e le competenze ci sono sicuramente, anche se distribuite su vari Dipartimenti. Potrebbe essere un utile esempio di collaborazione e di innovazione per l'intera Calabria.

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