Castelluccio di Norcia
M.Sc. Thesis in Building Engineering and Architecture | University of Pisa, Pisa, Italy
Tesi di Laurea Magistrale in Ingegneria Edile Architettura | Università di Pisa, Pisa, Italia
Context
The thesis was developed in the framework of an international agreement, after a research period spent at the OTH Ostbayerische Technische Hochschule in Regensburg (Germany) and at the Department of structural reliability at the CTU Prague (Czech Republic). The final mark was 110/110 cum laude.
Supervisors
Prof. Ing. Marco Giorgio Bevilacqua | DESTeC, University of Pisa
PhD. Arch. Enrico Bascherini | DESTeC, University of Pisa
Prof. Ing. Dimitris Diamantidis | OTH Regensburg
Prof. Arch. Luca Lanini | DESTeC, University of Pisa
PhD. Ing. Arch. Isabel Martìnez Espejo-Zaragoza | DICI, University of Pisa
Year
2018
Thesis title (ENG)
Post-earthquake reconstruction and renewal of urban centers. Case study: Castelluccio di Norcia
Thesis title (ITA)
Ricostruzione e recupero post-terremoto di centri urbani. Caso studio: Castelluccio di Norcia
Abstract (ENG)
The topic of the thesis work is the reconstruction of minor historical centers damaged by catastrophic events, with particular reference to the case study of Castelluccio di Norcia.
The numerous Italian villages and historical centers, intimately linked to the concepts of collective identity and conservation of cultural heritage, which are part of the so-called widespread heritage, besides being affected by the problem of depopulation, are often located in territories with high seismic risk. In concomitance with destructive events, such as the disastrous earthquakes of 2016 that hit the villages of the Central Italy Apennines, the problem of their recovery arises.
In addressing this theme, the thesis work aimed at the development of operational methods and definition of guidelines to be used in the process of redevelopment and revitalization of a village, in the more general perspective of reconstruction.
The proposed methodology has been applied more concretely in reference to the case study, which as mentioned, concerns the village of Castelluccio di Norcia, where the earthquake of October 30th, 2016, magnitude 6.5, has destroyed about 60% of buildings.
In this context, the project focused on the following aspects:
- cognitive analysis, aimed at identifying the elements of the architectural vocabulary that characterize the identity of a place, with reference to the findings of the phase preceding the earthquake;
- methods of involvement and active participation of the population in the process of reconstruction (also through the analysis of the results of targeted surveys conducted among the inhabitants);
- surveys carried out in the post-catastrophe phase, in order to understand the impact of the event considered on buildings and aggregates and, on a larger scale, on entire villages. In particular, for the survey of the village in the phase following the earthquake, reference was made to the videos that the Fire Department had recorded through the use of drones, for a general survey of the impact of the seismic event; the acquisition of these videos (not realized with the specific purpose of the survey) allowed the construction of three-dimensional (3D) models, thanks to which it was possible to compare the village configurations in the pre and post-earthquake phases.
In these terms, the application of drones in photogrammetry is a powerful tool in the analysis of post-catastrophe scenarios, especially in cases where the application of traditional ground-based technologies for buildings’ detection is too complex, due to problems of accessibility of places and to risks associated with the performance of on-site inspections.
In conclusion, possible intervention strategies for the rebirth of the village of Castelluccio have been identified and discussed in detail; these guidelines for intervention can certainly be extended to other small historical centers damaged by earthquakes or other natural events. The definition of broader regulations and guidelines on post-catastrophe management of more complex contexts is a possible future development of this study.
Abstract (ITA)
Il tema trattato nell’ambito del lavoro di tesi è la ricostruzione di centri storici minori danneggiati da eventi catastrofici, con particolare riferimento al caso studio di Castelluccio di Norcia.
I numerosi borghi e centri storici minori italiani, intimamente legati ai concetti di identità collettiva e di conservazione del patrimonio culturale, che fanno parte del cosiddetto patrimonio diffuso, oltre a essere interessati dal problema dello spopolamento, si trovano spesso collocati in territori ad alto rischio sismico. In concomitanza con eventi distruttivi, quali i disastrosi terremoti del 2016 che hanno colpito i borghi dell’Appennino del Centro Italia, si pone con forza il problema del loro recupero.
Nell’affrontare questo tema, la tesi è stata indirizzata allo sviluppo di metodi operativi e definizione di linee guida da utilizzare nel processo di riqualificazione e rivitalizzazione di un borgo, nella prospettiva più generale della ricostruzione.
La metodologia proposta è stata applicata più concretamente in riferimento al caso studio, che come detto, riguarda il borgo di Castelluccio di Norcia, in cui il terremoto del 30 Ottobre 2016, di magnitudo 6.5, ha distrutto circa il 60% degli edifici. In questo contesto, la metodologia proposta si è incentrata sugli aspetti seguenti :
- analisi conoscitiva, volta a identificare gli elementi del vocabolario architettonico che caratterizzano l’identità di un luogo, in riferimento ai rilievi della fase precedente al terremoto;
- modalità di coinvolgimento e partecipazione attiva della popolazione nel processo di ricostruzione (anche attraverso l’analisi dei risultati di sondaggi mirati condotti tra gli abitanti);
- indagini e rilievi eseguiti nella fase post catastrofe, al fine di comprendere l’impatto dell’evento considerato su edifici e aggregati e, a scala più estesa, su interi borghi. In particolare, per il rilievo del borgo nella fase successiva al terremoto, si sono utilizzati i video che i Vigili del Fuoco avevano registrato tramite drone per una ricognizione generale dell’impatto dell’evento sismico; l’impiego di tali video (non realizzati con lo scopo specifico del rilievo) ha consentito la costruzione di modelli tridimensionali, grazie ai quali è stato possibile confrontare le configurazioni del borgo nelle fasi pre e post- terremoto.
In questi termini, l’applicazione dei droni in fotogrammetria costituisce un potente strumento nell’analisi degli scenari post-catastrofe, specialmente nei casi in cui l’applicazione delle tradizionali tecnologie di rilevamento a terra è difficoltosa, a causa di problemi di accessibilità dei luoghi e dei rischi legati all’esecuzione delle ispezioni in situ.
In conclusione, si sono individuate possibili strategie d’intervento per la rinascita del borgo di Castelluccio, che possono essere senz’altro estese ad altri piccoli centri storici danneggiati da terremoti o altri eventi naturali. La definizione di regolamenti e linee guida più ampi, relativi alla gestione post catastrofe di contesti più complessi, è un possibile sviluppo futuro di questo studio.
Il perseguimento degli obiettivi della tesi è stato studiato in riferimento al caso specifico del borgo di Castelluccio di Norcia, frazione del Comune di Norcia, in Umbria, che è stato profondamente colpito dal terremoto del 30 Ottobre 2016, di magnitudo 6.5, che ha distrutto circa il 60% degli edifici. Tale terremoto è stato l’evento più forte di una sequenza sismica che è iniziata il 24 Agosto 2016, con il terremoto che ha distrutto Amatrice, Accumoli, Arquata del Tronto, e che è continuata con il terremoto del 26 Ottobre (che ha interessato le aree di Macerata, Visso, Ussita e Castelsantangelo).
L’area colpita dalla sequenza sismica fa parte di quei territori, collocati lungo la catena appennina che attraversa la nostra penisola, che sono classificati come zone ad alto rischio sismico, in cui si ha testimonianza, anche in passato, del verificarsi di numerosi e distruttivi terremoti.
La prima parte della tesi è stata volta a indagare le informazioni sulla sismicità storica dell’area della catena appenninica che attraversa le regioni Umbria, Marche, Lazio e Abruzzo; informazioni sui terremoti storici sono state ottenute elaborando da un lato i dati forniti dal Catalogo CPTI15 (Rovida et al., 2015) per i terremoti verificatisi nell’ anno 1000-2014, dall’altro i dati forniti dall’archivio ITACA (Luzi et al., 2017) sulle misure strumentali degli eventi sismici che si sono verificati negli ultimi cinquanta anni. Il risultato di questa analisi è stato l’elaborazione di mappe che mostrano gli eventi sismici storici dell’area. La dimensione e i colori dei quadrati si riferiscono al valore della magnitudo momento. L’area, come evidenziato nelle Figure 2 e 3 caratterizzata da sistemi di faglia che costituiscono l’espressione superficiale di sorgenti sismogenetiche potenzialmente in grado di generare terremoti con un valore di magnitudo momento tra 5,5 e 7.0.
E’ in quest’area dalla forte sismicità che si trova il borgo di Castelluccio di Norcia, collocato a un’altitudine di 1452 metri sul livello del mare, nel territorio del Comune di Norcia e compreso nella Valnerina, all’interno del Parco Nazionale dei Monti Sibillini.
Il ruolo di controllo e di difesa del territorio circostante ha fortemente condizionato nel tempo lo sviluppo morfologico del centro abitato. Il borgo è nato come avamposto militare voluto dal Comune di Norcia, per difendere il territorio dagli attacchi dei Comuni limitrofi. Intorno all’antica fortificazione militare, il cassero, costruito intorno alla seconda metà del 1200, si è sviluppato nel corso dei secoli il centro abitato, modellandosi in base alle condizioni climatiche e espandendosi principalmente sul versante Sud del poggio.
Intorno agli anni 50 del Novecento, il borgo si è poi ampliato andando a comprendere l’area a ovest, più a valle e intorno alla Piazza della Fonte.
Analisi conoscitiva
Allo scopo di comprendere gli elementi del vocabolario architettonico, i significati delle stratificazioni costruttive, gli elementi di qualità da preservare che hanno sempre costituito le caratteristiche identificative del luogo, la prima fase di analisi conoscitiva sul borgo è stata svolta sulla base dei dati ricavati da rilievi esistenti eseguiti dalla Regione Umbria prima del terremoto.
Questi studi hanno riguardato i seguenti ambiti:
- Stratificazione storica degli edifici, derivata dall’analisi delle mappe catastali;
- Analisi tipologica degli edifici (edifici isolati o compresi in aggregati)
- Valore architettonico
- Altezza degli edifici
- Rapporto edificio-strada, quindi lo studio delle strade e della tipologia degli accessi;
- Destinazione d’uso
- Presenza di elementi voltati
- Brani murari (muri di sostegno, resti di mura urbane)
- Accessibilità, viabilità
- Spazi verdi
- Spazi pubblici. I principali spazi pubblici sono la Piazza della Fonte, già nominata, e la Chiesa di Santa Maria Assunta con la sua piazza.
Indagini e rilievi della fase post-terremoto
Per quanto riguarda la descrizione dell’impatto dell’evento sismico sul borgo si è fatto riferimento a due diversi modelli tridimensionali di rilievo. Il terremoto del 24 Agosto aveva provocato danni limitati nell’area di Castelluccio, mentre quello del 30 Ottobre è stato il più distruttivo. In seguito ad entrambi gli eventi, la Protezione Civile e i Vigili del Fuoco hanno eseguito dei voli tramite drone, per valutare l’entità del danno sugli edifici. I video registrati, nati inizialmente senza lo scopo specifico del rilievo, sono stati utilizzati per l’acquisizione di modelli tridimensionali di studio, in un processo di elaborazione che si è articolato nelle seguenti fasi:
- Acquisizione dei video tramite internet.
- Estrazione dei fotogrammi da video.
- Camera alignment. Software ad-hoc progettati per elaborazioni fotogrammetriche consentono di sovrapporre le immagini (matching) e allineare le camere attraverso individuazione di punti omologhi (tie points), ovvero di punti che sono comuni a più immagini.
- Inserimento di GCPs e ottenimento del modello 3D. Successivamente, per assegnare una scala adeguata al modello e per fornire l’orientamento corretto alla nuvola di punti, sono stati aggiunti dei punti di controllo del terreno, georeferenziati in base ai rilievi disponibili eseguiti sul sito nella fase precedente il terremoto; tali punti sono chiamati in inglese Ground Control Points (GCP);
Il risultato ottenuto alla fine di questo processo di elaborazione dei dati è la definizione di due modelli tridimensionali (in figura), relativi rispettivamente alla fase precedente e a quella successiva al terremoto.
La costruzione di modelli tridimensionali ha consentito di eseguire il confronto tra le configurazioni del borgo nelle fasi pre- e post- terremoto. In questi termini, si intende evidenziare come l’applicazione dei droni in fotogrammetria costituisca un potente strumento nell’analisi degli scenari post-catastrofe, specialmente nei casi in cui l’applicazione delle tradizionali tecnologie di rilevamento a terra è difficoltosa, a causa di problemi di accessibilità dei luoghi e di rischi legati all’esecuzione delle ispezioni in situ.
I modelli sopra definiti sono stati utilizzati per determinare i livelli di danno sugli edifici, utilizzando la scala EMS 98 (che distingue sei diversi livelli di danno, dal Damage Level DL0- assenza di danno al DL5-collasso totale) e aggiungendo informazioni sul livello di conoscenza del singolo edificio. Per ogni livello di danno classificato, è stato scelto, a livello generale e di scala urbana, un tipo di intervento diverso: interventi minori e piccole riparazioni per edifici con livello di danno fino a DL2, interventi più consistenti nel caso di DL3 e sostituzione completa nel caso di DL4 e DL5; quest’ultimo intervento interessa gran parte degli edifici della parte più alta del borgo.
Modalità di coinvolgimento e partecipazione attiva della popolazione
Per la definizione di linee guida per la ricostruzione, è stato necessario consultare il parere degli abitanti, attraverso un sondaggio che è stato distribuito al 55% della popolazione.
La figura sotto riporta alcuni dati sugli intervistati; la maggior parte di essi viveva a Castelluccio solo in determinati periodi dell’anno, specialmente in estate, nella casa ereditata dai genitori. Dai risultati del sondaggio, in particolare, è emerso che, prima del terremoto: l’area della Piazza con la Chiesa di Santa Maria Assunta, attualmente crollata, era considerata dagli abitanti come l’area più rappresentativa dell’identità del villaggio.
La Piazza della Fonte, a valle del centro abitato, era considerata il principale spazio pubblico, in cui si concentravano le attività commerciali e ricreative. Mancava, già prima del terremoto, un centro polifunzionale, un’area in cui i cittadini potessero organizzare eventi culturali e feste e dove riunirsi. Dopo il terremoto, i cittadini si sono costituiti in numerose associazioni per la rinascita e rivitalizzazione del borgo e il loro desiderio è di vedere ricostruito il borgo nello stesso luogo Finora, gli interventi messi in atto dalle Pubbliche Amministrazioni sono considerati poco adeguati rispetto alle esigenze della popolazione castellucciana.
Infine, agli abitanti è stato chiesto di descrivere con poche parole l’immagine del loro villaggio prima e dopo il terremoto. Il risultato è stato la costruzione di due word-clouds, nuvole di parole. Gli abitanti spesso identificavano l’antico borgo come un luogo di affetto, legato alla famiglia, alle immagini della natura, alla sua fioritura, alle tradizioni agricole e pastorali; esso rappresentava per loro autenticità, identità e appartenenza. Dall’altra parte, le persone percepiscono tuttavia il vuoto profondo che il terremoto ha generato, rendendo Castelluccio di Norcia una città fantasma: tale borgo ad oggi è un luogo deserto e inaccessibile, senza vita.
Definizione delle strategie di intervento
In base alla comparazione tra l’assetto del borgo nelle fasi pre e post terremoto e in base ai risultati emersi dal sondaggio, sono state avanzate le proposte di intervento per la ricostruzione del borgo di Castelluccio. In particolare, sono state distinte due diverse fasi di rigenerazione e rivitalizzazione del borgo:
- La prima fase prevede la messa in atto di interventi a breve termine. La ricostruzione del borgo deve ricominciare da Piazza della Fonte, il luogo in cui le attività commerciali e turistiche si sono concentrate nel tempo, e la piazza che gli abitanti hanno identificato, prima del terremoto, come il loro più importante luogo di incontro e di condivisione, come è confermato dal sondaggio che è stato distribuito alla popolazione. L’inclusione di un centro multifunzionale e la ricostruzione di edifici per uso commerciale e attività ricreative possono effettivamente consentire una ripresa economica del villaggio, anche dal punto di vista turistico. Si riaprono le strade di accesso esterne al borgo, mentre nella parte alta sono eseguite le operazioni di rimozione e stoccaggio delle macerie.
- La seconda fase della ricostruzione prevede interventi a lungo termine, con la riapertura dei percorsi interni che portano da Piazza della Fonte alla parte più alta del paese. Partendo dalla parte bassa del villaggio e dirigendosi verso le ellissi più interne, il percorso di ricostruzione si sviluppa da ovest a est e prevede la ricostruzione della parte più antica di Castelluccio di Norcia. La testimonianza del terremoto del 2016 è conservata, nel processo di ricostruzione, attraverso un particolare sistema di riutilizzo delle macerie, che prevede la realizzazione di un percorso della memoria: i blocchi di pietra recuperati dal crollo sono inseriti all’interno di una maglia metallica che dà coesione ai nuovi paramenti murari. Tale sistema viene utilizzato per realizzare il rivestimento della facciata della Chiesa, per ricomporre gli antichi muri di sostegno e con il recupero delle macerie si prevede anche di richiedere, attraverso un concorso internazionale, la realizzazione di sculture che vadano ad abbellire i parchi verdi. La seconda fase prevede quindi di intervenire:
– sugli spazi pubblici, realizzando un percorso della memoria che partendo da Piazza della Fonte arrivi all’antico centro del paese, con inserimento di nuovi spazi pubblici e di nuovi tracciati urbani che portino la testimonianza del drammatico evento sismico ma che allo stesso tempo dimostrino come il borgo è stato in grado di ricomporsi e di rivitalizzarsi;
– nell’ambito privato, per quanto riguarda le residenze crollate, sono fornite alcuni principi di ricostruzione e regole da seguire, scaturiti dall’analisi conoscitiva e che si basano sul rispetto dell’antica tessitura urbana e sull’antica conformazione del borgo.
Gli interventi richiedono così un coinvolgimento di pubblico e privato, poiché riguardano sia la ristrutturazione di aree pubbliche che gli usi residenziali.
Conclusioni e sviluppi futuri
Lo scopo di questa tesi è stato la definizione di possibili strategie per la rinascita del borgo di Castelluccio, che potrebbero essere in qualche modo estendibili ad altri piccoli centri storici colpiti da terremoti o da altri pericoli naturali; si è tentato qui di fornire una base per una documentazione ad ampio spettro del patrimonio diffuso di centri storici minori e borghi rurali. Le linee di intervento fin qui stabilite devono essere intese in senso generale, rappresentando un punto di partenza su cui impostare poi interventi specifici.
In questo contesto, è certamente essenziale sottolineare l’importanza:
– Dell’analisi conoscitiva, per identificare gli elementi ricorrenti e le tipologie edilizie che caratterizzano l’identità di un luogo;
– Del coinvolgimento attivo della popolazione nel processo di ricostruzione,
– Delle indagini, sia per quanto riguarda le fasi pre- e post-catastrofe, che consentono di comprendere l’impatto dell’evento considerato su edifici e aggregati.
L’uso dei droni nel campo della fotogrammetria è una tecnica innovativa che si apre a possibili ulteriori indagini: tale tecnologia rappresenta un potente strumento nell’analisi degli scenari post-catastrofe, specialmente nei casi in cui l’applicazione delle tradizionali tecnologie di rilevamento a terra non è resa possibile, a causa di problemi di accessibilità dei luoghi e di rischi legati all’ispezione in situ.
In conclusione, la ricerca fornisce una base metodologica, in termini di linee guida e metodi operativi di intervento in aree colpite da catastrofi naturali: la definizione di regolamenti e linee guida più ampi, che considerino anche l’importanza della partecipazione della popolazione e che partano dall’analisi conoscitiva e dal rilievo delle aree, da fornire nel contesto della gestione del rischio di catastrofi e estendibili a più contesti, è un possibile sviluppo futuro di questo studio.
