L'ingegneria del vento per progettare strutture sicure ed efficienti: il Progetto Europeo ERC ADG THUNDERR
La sicurezza e la sostenibilità del costruito nei riguardi delle azioni naturali e antropiche sono obiettivi primari dell’ingegneria. Il vento è il fenomeno naturale più distruttivo: il 70% dei danni e dei morti causati dalla natura ogni anno nel mondo derivano dal vento; valutare le sue azioni è quindi cruciale per la società.
La climatologia eolica europea e di molti paesi è dominata dai cicloni extra-tropicali e dai venti temporaleschi. La genesi e l’evoluzione del ciclone è nota dagli anni ’20 del ‘900. Le sue azioni sulle costruzioni sono inquadrate dagli anni ’60 del secolo scorso e l’ingegneria usa tuttora questi modelli. Il temporale è un fenomeno complesso, misterioso e devastante che dà luogo ad azioni spesso più intense di quelle cicloniche.
Nonostante questa consapevolezza e le ricerche nell’ultimo trentennio non esiste un modello del vento temporalesco e delle sue azioni analogo a quello istituito oltre mezzo secolo fa per il ciclone. Altrettanto manca uno schema unitario delle azioni del vento ciclonico e temporalesco. Ciò accade poiché la complessità del temporale rende arduo formulare modelli realistici e semplici; la sua breve durata e piccola estensione limita le misure disponibili; vi è una chiara frattura fra la ricerca nelle scienze atmosferiche e nell’ingegneria. Ne segue che le azioni del vento sono valutate acriticamente con il modello ciclonico, senza riguardi per il temporale.
Ciò costituisce una grave lacuna dell’ingegneria strutturale e civile, poiché è causa di opere insicure e/o troppo costose. L'insicurezza delle strutture leggere di piccola e media altezza è testimoniata dai loro danni e collassi frequenti nei temporali. Il costo eccessivo degli edifici alti nelle aree dominate dai temporali deriva dal fatto che la velocità del vento dovuta a questi fenomeni è massima al suolo.
La presenza a Genova di un gruppo leader in ingegneria del vento con competenze interdisciplinari nelle scienze atmosferiche, la creazione di una rete di monitoraggio unica al mondo in precedenti progetti gestiti da questo gruppo, l’esistenza di nuovi laboratori per simulare temporali a grande scala, gli sviluppi della CFD e una fitta rete di rapporti internazionali sono condizioni epocali per superare questi limiti e proiettare la scienza del vento in un’epoca nuova. Di qui nasce l’Advanced Grant 2016 conferito dallo European Research Council al progetto THUNDERR.
THUNDERR è un acronimo di THUNDERstorm che esprime il fragore (Roar) innovativo di questa ricerca. Essa intende misurare i temporali, creare una banca di registrazioni e scenari meteorologici, condurre prove di laboratorio e simulazioni numeriche senza precedenti, formulare un modello del temporale esportabile alle scienze atmosferiche e al progetto strutturale, cambiare il formato delle azioni eoliche, la pratica ingegneristica e l’impianto normativo, rendere le costruzioni più sicure e sostenibili, dare vita a un impatto profondo sulla società e sulla sua economia.
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Giovanni Solari
Dipartimento di Ingegneria civile, chimica e ambientale
