Modellazioni digitali per il recupero degli edifici storici: Museo dell’Isola di Ponza

Università degli studi di Cassino e del Lazio meridionale

Dipartimento di ingegneria civile e meccanica

Corso di laurea in ingegneria civile e ambientale

Tesi di laurea in fondamenti di disegno e tecniche della rappresentazione

Modellazioni digitali per il recupero degli edifici storici: Museo dell’Isola di Ponza

Relatore: Prof.ssa Arch. Assunta Pelliccio

Candidato: Silverio Arrigo

Correlatore: Ing. Marco Saccucci

Matricola: 0041650

Anno Accademico: 2018-2019

Dedica: Al mio caro zio Aniello

Indice

• Introduzione ......................................................................................................... 3
  • 1.1. Premessa ........................................................................................................................................ 3
  • 1.2. Obiettivi di lavoro ............................................................................................................................. 3
• Capitolo 1 .............................................................................................................. 4
  • Inquadramento territoriale ............................................................................... 4
    • 1.1 Descrizione geografica ...................................................................................................................... 4
    • 1.2 Inquadramento geologico regionale ................................................................................................... 5
    • 1.3 Geomorfologia ed Idrologia ................................................................................................................ 7
• Capitolo 2 .............................................................................................................. 9
  • Inquadramento storico ....................................................................................... 9
    • 2.1 L’evoluzione urbanistica di Ponza Porto e il Museo di Ponza ............................................................... 9
• Capitolo 3 ............................................................................................................ 19
  • Caso di studio: il Museo di Ponza ...................................................................... 19
    • 3.1 Descrizione dell’edificio .................................................................................................................. 19
    • 3.2 Criteri nelle scelte distributive e funzionali ....................................................................................... 20
    • 3.3 Il Museo ......................................................................................................................................... 21
    • 3.4 Biblioteca ....................................................................................................................................... 23
    • 3.5 Archivio storico ............................................................................................................................... 23
    • 3.6 Disposizione Attuale ....................................................................................................................... 23
    • 3.7 Arredi ............................................................................................................................................. 24
    • 3.8 Impianti .......................................................................................................................................... 24
• Capitolo 4 ............................................................................................................ 26
  • Analisi digitali per il rilievo ............................................................................. 26
    • 4.1 Rilievo fotogrammetrico .................................................................................................................. 26
    • 4.1.1 Allineamento delle immagini .............................................................................................. 28
    • 4.1.2 La nuvola dei punti densa .................................................................................................. 29
    • 4.1.3 Generazione delle superfici ................................................................................................ 31
    • 4.1.4 Costruzione del modello 3D ............................................................................................... 31
    • 4.2 Analisi del soleggiamento ................................................................................................................ 32
    • 4.3 Analisi del vento ............................................................................................................................. 36
• Conclusioni ......................................................................................................... 40
• Bibliografia ......................................................................................................... 41
• Allegati ............................................................................................................... 42

Introduzione

1.1. Premessa

Le attività di ristrutturazione e riqualificazione di opere ed edifici già esistenti sono operazioni che stanno avendo un ruolo sempre più importante in un panorama edilizio. Tra le attività più evidenti, soprattutto in Italia e in generale nell’Europa Mediterranea, c’è il recupero degli edifici storici. Per il valore storico di questi edifici è necessario intervenire con metodologie e macchinari innovativi, in particolare nella fase di esecuzione dei valori, considerando anche il fatto che ci si trova in centri abitati: l’obiettivo fondamentale è quello di riqualificare l’edificio mantenendo allo stesso tempo la conservazione storico-estetica, considerando i numerosi vincoli legislativi legati al patrimonio artistico-culturale.

1.2. Obiettivi di lavoro

L’obiettivo del presente studio è stato quello di studiare l’utilizzo delle nuove tecnologie digitali per una procedura di analisi del patrimonio storico. Nello specifico, è stato studiato come edificio storico il museo comunale dell’Isola di Ponza, secondo due fasi: fase di analisi e fase di rilievo. La fase di analisi riguarda lo studio territoriale dove è in sito l’edificio da studiare e lo studio della sua evoluzione storica. Dopo aver studiato l’inquadramento storico e territoriale, con l’utilizzo di software si è passati alla fase di rilievo dove comprendono quattro studi:

• Rilievo diretto
• Fotogrammetria digitale
• Analisi del soleggiamento
• Analisi del vento

Capitolo 1

Inquadramento territoriale

L’arcipelago Ponziano fa parte della regione Lazio, Provincia di Latina, ed è situato di fronte al litorale che va dal Monte Circeo a Gaeta.

Figura 1.1 Golfo di Gaeta

1.1 Descrizione geografica

L’isola di Ponza è la più grande dell’arcipelago pontino, in provincia di Latina, e si estende per circa 8 km, con andamento arcuato, da nord-est a sud-ovest. Di origine vulcanica, rappresenta ciò che rimane di un grande cono centrale, con due crateri principali riconducibili al bacino del porto e a Cala Inferno. Le coste, quasi ovunque molto ripide e alte fino a più di 100 metri, sono molto frastagliate e presentano numerosi scogli. Il punto più elevato è Monte Guardia, 283 m slm. La sua superficie è di 722,02 ettari con uno sviluppo di coste pari a 41,39 km. Dal punto di vista dei vincoli ambientali e paesaggistici, il Comune di Ponza fa parte del Parco Nazionale del Circeo, ma solo relativamente all'Isola di Zannone. Inoltre, Ponza ricade all’interno della Zona a Protezione Speciale (ZPS) del Comprensorio Isole di Ponza, Palmarola, Ventotene e S. Stefano, ed alcuni tratti di mare appartengono al Sito di Importanza Comunitaria SIC Fondali circostanti l’Isola di Ponza.

Gli abitanti residenti nell’isola sono sui 3.000-4.000, ma bisogna tener conto che l’affluenza turistica della stagione primaverile ed estiva è notevole, basti pensare che nei mesi estivi si contano 150.000 presenze con la punta massima nel mese di agosto non inferiore alle 30.000 presenze. Nella zona Ponza Porto, in via Roma, nelle immediate vicinanze del Municipio e della Chiesa della SS. Trinità è ubicato l’edificio oggetto della presente tesi, il museo comunale.

1.2 Inquadramento geologico regionale

Le isole Pontine sono un arcipelago di origine vulcanica situato nel Mar Tirreno, al largo delle coste del golfo di Gaeta. Si estendono complessivamente per circa 12 km² e si trovano tra 40 e 41 gradi di latitudine. L'arcipelago comprende sei isole maggiori, divise in due gruppi principali per motivi geografici e geologici:

• Gruppo di nord-ovest (appartenente amministrativamente al comune di Ponza)
  • Isola di Ponza
  • Isola Palmarola
  • Isola di Zannone
  • Isola di Gavi
• Gruppo di sud-est (appartenente amministrativamente al comune di Ventotene)
  • Isola di Ventotene
  • Isola di Santo Stefano

Ponza è la maggiore delle Isole Ponziane, appartiene alla provincia di Latina, nel Lazio. In passato ha fatto parte della provincia di Terra di Lavoro. Ponza ha una superficie di 7,5 km² ed è quasi completamente collinare: sovrastata al centro dai monti Core (201 m), Tre Venti (177 m) e Pagliaro (177 m), raggiunge la massima altitudine con i 280 m del monte Guardia, posto all'estremità meridionale dell'isola.

L’assetto geologico-strutturale di queste isole è caratterizzato da strutture plicative mioplioceniche a scaglie sovrapposte, simile a quello dell'Appennino centrale. La tettonica estensionale post-orogenica legata all’evoluzione plio-pleistocenica ha successivamente portato allo smembramento di questo assetto strutturale (visibile negli affioramenti dell’isola di Zannone) in alti e bassi strutturali con la formazione di bacini minori allungati sia in direzione parallela che perpendicolare alla costa. La piattaforma stessa appare interessata da una serie di faglie che la ribassano a gradinate verso la piana abissale del Tirreno.

Le Isole di Ponza, Palmarola e Zannone sono situate sull’alto strutturale che separa il Bacino di Palmarola da quello di Ventotene. Le tre isole sono costituite principalmente da rocce di origine vulcanica, con prodotti riolitici-riodaciti, sia d’ambiente sottomarino sia subaereo, e subordinatamente trachitici. L’inizio di tale attività viene posto a circa 4 Ma ed è terminato a 0.93 Ma (Savelli 1987; Bellucci et al., 1999).

Le faglie estensionali avrebbero facilitato poi la risalita dei magmi che hanno dato origine al complesso di duomi riolitici sottomarini che formano la quasi totalità delle tre isole e che mostrano un’associazione di facies, che va da lava coerente a Ialoclastiti finemente brecciate, connesse al diverso grado di frammentazione subito dal magma al contatto con l’acqua. Le vulcaniti riolitiche sono interessate da faglie e fratture legate a deformazione fragile e le stesse son ben visibili lungo le falesie costiere. Infine, la correlazione delle superfici terrazzate riconoscibili a diversa quota sulle isole di Ponza, Zannone e Palmarola induce a ipotizzare la presenza di un elemento strutturale che avrebbe ribassato il settore meridionale dell'isola di Ponza rispetto a quello settentrionale e a Zannone e Palmarola. Tale lineamento, ad orientamento circa NE-SW, sarebbe responsabile della risalita di fluidi idrotermali nell'area di Cala dell'Acqua-Gavi a Ponza (e riconosciuto anche nell'alterazione delle vulcaniti di Zannone). La dislocazione sarebbe collegata con il processo di sollevamento regionale collocato vicino a 0.8 Ma. Le vulcaniti più antiche sulle Pontine settentrionali, sono legate all’evoluzione di un complesso di duomi riolitici sottomarini, sviluppatosi secondo direttrici NE-SW. Nelle prime fasi di attività la lava riolitica viene direttamente messa in posto sul fondo marino e al contatto con l’acqua marina subisce un brusco raffreddamento; si formano così le ialoclastiti, in facies via via meno brecciate in funzione della maggior protezione dal contatto con l'acqua marina che la massa ialoclastica stessa offre. Quando le ialoclastiti si sono formate, nuovo magma risale nelle fratture di contrazione per raffreddamento, sviluppatesi all'interno della massa ialoclastica appena messa in posto. Studiando la distribuzione delle facies ialoclastiche e coerenti, si è identificato, sull’isola di Ponza, un duomo in corrispondenza di Monte Pagliaro, almeno due duomi coalescenti in località Cala dell'Acqua-Cala Fontana ed uno in corrispondenza di Piano d'Incenso. Ogni duomo ha un raggio di circa 1 km e presenta una distribuzione di facies inerente al processo di messa in posto che lo ha prodotto. Successivamente, nell’isola di Ponza il processo eruttivo da sottomarino diviene subaereo, con la messa in posto di surges, colate piroclastiche e lave, geneticamente connesse ai processi di crescita e collasso del duomo trachitico di Monte Guardia, la cui età sarebbe di circa 1.1 Ma.

1.3 Geomorfologia ed Idrologia

L'assetto morfologico dell’area è il risultato di processi erosivi che hanno agito in modo selettivo sui diversi litotipi, generando una morfologia piuttosto articolata con ripide falesie, alti rilievi e pendii scoscesi. Il confronto con la carta geologica evidenzia, infatti, l'esistenza di una stretta correlazione tra morfologia e distribuzione delle varie litologie delle principali facies. In particolare, le aree morfologicamente più rilevate sono costituite dalle facies laviche in dicchi mentre le valli sono impostate nelle facies ialoclastiche, con maggior incisione dove le facies ialoclastiche mostrano un alto livello di frammentazione. Le aree interessate dal Piano particolareggiato sono collinari e si dispongono su versanti che, per l'urbanizzazione, sono stati rimodellati a gradonate nella roccia o terrazzati. Inoltre, sono presenti cavità sotterranee artificiali adibite fin dall'antichità ad abitazioni, depositi e botteghe, nonché cisterne per la raccolta di acqua e cunicoli a scopo idraulico.

Per quanto riguarda l'assetto idrogeologico, l’isola ricade nel territorio dell’Autorità dei bacini regionali che hanno redatto il Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico (PAI), approvato con Deliberazione del Consiglio Regionale n. 17 del 4/4/2012 (BUR n. 21 del 7/6/2012, S.O. n. 35). Il PAI riporta le situazioni di pericolo connesse alla presenza di frane già rilevate e cartografate ai sensi del DPCM 29/09/1998 dall’Autorità di Bacino, tramite indagini estese su tutto il territorio di sua competenza. Sulla base delle caratteristiche di intensità dei fenomeni rilevati (volumi e velocità), il PAI individua 3 classi di pericolosità geomorfologica. Le aree del Piano sono interessate marginalmente dall'Area A, definita Area a pericolo di frana molto elevato, che si riferisce alle porzioni di territorio che risultano essere interessate da frane caratterizzate da elevati volumi e/o movimento da estremamente rapido a rapido. La tipologia di movimento franoso che si verifica più frequentemente nelle aree oggetto di studio è il crollo di blocchi dalle pareti che costituiscono le falesie o dalle scarpate che si trovano all'interno del centro abitato. Il distacco del materiale si realizza quando la resistenza al taglio lungo le superfici di frattura preesistenti non è più in grado di controbilanciare i pesi dei blocchi delimitati dalle fratture stesse. Un'altra tipologia di crollo è dovuta alla presenza di cavità artificiali che possono indurre cedimenti nella roccia cui è venuto a mancare l'appoggio alla base. Le falesie che delimitano alcuni settori dei centri storici in esame sono legate all’azione erosiva del mare che ne provoca l’arretramento per successivi crolli. All’erosione marina al piede si sommano gli effetti dell’abrasione eolica, l’azione delle acque dilavanti ed infiltrazione nelle fratture, l'azione divaricante delle radici delle piante, l’alterazione della roccia ad opera degli agenti esogeni, l’azione sismica, e fenomeni di termoclastismo e aloclastismo. La loro evoluzione avviene in modo più o meno rapido in funzione della resistenza opposta dalla roccia e del suo stato di fratturazione, dall’energia del moto ondoso, dalla morfologia della linea di costa, e dalla tipologia dei materiali detritici che si accumulano alla base della parete e che possono proteggerla. Con l'intensa urbanizzazione buona parte dei fattori innescanti i crolli sono venuti a mancare; non c'è più, infatti, infiltrazione di acqua dall'alto, poiché è tutto impermeabilizzato, né dilavamento lungo la parete, essendo state incondottate le acque meteoriche, mentre le spiagge, laddove presenti alla base delle pareti, le proteggono dall'azione del moto ondoso. L'evoluzione di tali falesie risulta, pertanto, molto rallentata. Dal punto di vista idrogeologico le formazioni affioranti sono da poco o nulla permeabili a mediamente permeabili per fratturazione e ciò determina nel complesso, una scarsa infiltrazione e quindi una ridottissima possibilità di alimentazione di circolazioni idriche sotterranee. Inoltre, la completa urbanizzazione dell'area e le opere di canalizzazione realizzate per regimare le acque meteoriche fanno sì che ormai poco o nu...