Redazione
Il traffico, un tram che passa, un treno in corsa o una metropolitana in ritardo. Cosa hanno in comune? Fanno tremare i monumenti di Roma. Per capire in che modo queste sollecitazioni meccaniche quotidiane agiscano sulle strutture millenarie della Capitale, i ricercatori dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (Enea) sono tornati ad analizzare l’impatto delle vibrazioni ambientali e urbane sul patrimonio monumentale.
Nello studio, i ricercatori hanno recuperato i dati grezzi raccolti durante la storica campagna sperimentale del 1985 e li hanno rianalizzati impiegando i più avanzati strumenti di elaborazione e modellazione dinamica. Ecco cos’è emerso sul “terremoto” indotto dagli spostamenti dei cittadini in città.
Come rispondono i giganti di pietra
L’indagine ha impiegato sismometri, strumenti ad alta precisione in grado di misurare la velocità di spostamento del punto in cui vengono collocati, con una frequenza di acquisizione pari a 200 Hz. Questo significa effettuare ben 200 misurazioni al secondo (un campionamento ogni 0,005 secondi), permettendo di ricostruire con estrema accuratezza il comportamento dinamico di sette monumenti e complessi simbolo della Capitale: l’Arco di Costantino, il Colosseo, il Tempio di Minerva Medica, i Trofei di Mario, la Colonna di Marco Aurelio, la Colonna Traiana e le Terme di Caracalla.
Dal punto di vista fisico, la ricerca ha confermato che l’ampiezza delle vibrazioni tende ad aumentare nella parte sommitale in quasi tutti gli edifici rispetto alle vibrazioni che si registrano nelle fondamenta, secondo un effetto di amplificazione che varia in base alle caratteristiche geometriche della struttura e alla distanza dalle sorgenti di disturbo. Tuttavia, ogni monumento reagisce in modo unico. Il Tempio di Minerva Medica, erroneamente noto come tempio, ma in realtà ninfèo imperiale del IV secolo d.C. situato a ridosso dei binari di via Giolitti e della stazione Termini, registra l’amplificazione più netta. In cima alla struttura si raggiungono valori medi di velocità di 0,71 mm/s (millimetri al secondo) e picchi di 2,21 mm/s. Un comportamento analogo, seppur più contenuto, si riscontra per la Colonna Traiana e le Terme di Caracalla.
L’Arco di Costantino e il Colosseo mostrano un’amplificazione moderata. L’Arco di Costantino oscilla a frequenze naturali comprese tra 1 e 10 Hz, e il passaggio della metropolitana non innesca risonanze critiche; al contempo, gli strumenti hanno rilevato che la massa imponente del Colosseo domina e stabilisce la dinamica di tutto il contesto circostante. Infine, i Trofei di Mario e la Colonna di Marco Aurelio registrano le vibrazioni più basse in assoluto, con scarse differenze tra la base e la cima.
Le parole degli esperti
Per comprendere il valore scientifico e conservativo di questi rilevamenti, il coautore dello studio Giacomo Buffarini, ricercatore del laboratorio Enea di Analisi e modelli per le infrastrutture critiche (afferente al Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili), ha illustrato per esteso il senso dell’operazione: “Attraverso l’analisi dei dati sperimentali disponibili è stato possibile valutare l’intensità delle vibrazioni nel tempo e individuare le principali caratteristiche dinamiche dei monumenti studiati, fornendo informazioni utili per le attività di monitoraggio e conservazione del patrimonio storico. I dati raccolti nel 1985 rappresentano una base di riferimento unica per confrontare i risultati di successive campagne sperimentali e valutare l’evoluzione delle condizioni strutturali dei monumenti”.
In merito ai rischi legati all’accumulo di sollecitazioni nel tempo e all’adeguatezza delle norme attuali, Giacomo Buffarini ha precisato che “i valori massimi delle vibrazioni registrati sono risultati sempre inferiori ai limiti di riferimento e solo in alcuni casi prossimi a tali soglie. Tuttavia, questi valori sono stati definiti per edifici storici in normali condizioni di conservazione. Nel caso di strutture antiche, soggette agli effetti del tempo, o di monumenti che presentano già fenomeni di degrado o danni strutturali, è necessario adottare criteri più cautelativi, considerando soglie inferiori per prevenire ulteriori deterioramenti. L’effetto delle vibrazioni dipende infatti non solo dalla loro intensità, ma anche dalle caratteristiche meccaniche della struttura e dal suo stato di conservazione. Per questo, anche vibrazioni inferiori ai limiti standard devono essere valutate con attenzione nel caso di monumenti particolarmente fragili o compromessi”.
Infine, il ricercatore dell’Enea ha evidenziato come le vibrazioni quotidiane possano essere “sfruttate” dagli ingegneri come un laboratorio a cielo aperto per simulare la risposta dei monumenti in caso di terremoti. “È importante ripetere periodicamente le misurazioni – ha spiegato Buffarini -, così da individuare eventuali variazioni nel comportamento strutturale che possano indicare segnali di degrado e intervenire a tutela del patrimonio monumentale”.
Il precedente del 2017: il progetto CO.B.RA. e il “paradosso del tram”
L’attenzione dell’Enea su questo tema ha radici solide. Già nel 2017, nell’ambito del progetto CO.B.RA. (destinato allo sviluppo di tecnologie avanzate per i beni culturali), un team di ricerca guidato dai ricercatori Ivan Roselli di Enea e Mariarosaria Barbera e Marina Magnani Cianetti della Soprintendenza speciale per i Beni Archeologici di Roma ha condotto uno studio comparativo dettagliato tra due siti archeologici romani: il Tempio di Minerva Medica e le Catacombe di Priscilla in via Salaria.
Dall’indagine del 2017 è emerso un inatteso “paradosso della sostenibilità urbana”: i mezzi di trasporto comunemente considerati ecologici sul piano ambientale (come i tram) possono generare sollecitazioni meccaniche decisamente più severe rispetto al traffico stradale di auto e bus.
Nel caso del Tempio di Minerva Medica, le misurazioni della velocità di picco effettuate alla base dei pilastri hanno mostrato che il passaggio dei tram su via Giolitti produceva valori fino a quasi 20 mm/s nelle posizioni più vicine alle rotaie. Nei pilastri del lato sud-ovest si registravano valori compresi tra 1,4 e 1,5 mm/s, prossimi al limite cautelativo di 1,5 mm/s previsto dagli standard internazionali per i beni archeologici. Il traffico ferroviario della vicina stazione Termini generava invece valori inferiori a 1,5 mm/s, mentre il traffico veicolare ordinario rimaneva sotto lo 0,2 mm/s.
Sottoposte all’intenso traffico automobilistico di via Salaria nei pressi di piazza Priscilla, invece, le catacombe (che conservano nella Cappella Greca affreschi del III secolo d.C.) hanno registrato sollecitazioni inferiori a 0,1 mm/s in tutti i punti monitorati, un livello del tutto trascurabile. Le vibrazioni si dimezzavano già nel criptoportico per poi ridursi a un terzo nelle gallerie più interne.
Le evidenze raccolte nel tempo dimostrano che la prevenzione non può affidarsi unicamente alle soglie di legge standard create per gli edifici moderni. Il prolungato “effetto fatica” e la micro-fessurazione dei materiali antichi richiedono monitoraggi sismici continui e una pianificazione del trasporto urbano che tenga conto della fragilità specifica di ogni monumento.
