Si prevede che le grandi infrastrutture restino in esercizio per decenni, eppure molti progetti sono ancora concepiti principalmente sulla base delle condizioni ambientali storiche. Il cambiamento climatico costringe committenti, investitori, ingegneri e gestori a chiedersi se le ipotesi progettuali di ieri restino adeguate all’ambiente operativo di domani.
Temperature più elevate, regimi pluviometrici in evoluzione, alluvioni, siccità, esposizione agli incendi boschivi, innalzamento del livello del mare, venti estremi, rischi costieri ed eventi meteorologici sempre più intensi possono incidere sull’ubicazione del progetto, sulla progettazione strutturale, sul drenaggio, sui servizi, sulla scelta delle apparecchiature, sulle metodologie costruttive, sulla manutenibilità e sulle prestazioni a lungo termine dell’opera.
La resilienza climatica va quindi oltre la valutazione ambientale. Richiede che il rischio climatico fisico sia tradotto in requisiti ingegneristici, decisioni progettuali, controlli in fase di costruzione, pianificazione delle emergenze, strategie operative e misure di gestione dell’opera lungo il suo ciclo di vita.
Dal clima storico al rischio climatico futuro
Le infrastrutture sono state tradizionalmente progettate utilizzando informazioni meteorologiche e idrologiche storiche. Intensità delle precipitazioni, intervalli di temperatura, condizioni di vento, livelli di piena e altri parametri venivano spesso ricavati da serie storiche osservate.
Per opere con una vita operativa di trenta, cinquanta o persino cento anni, tuttavia, le medie storiche potrebbero non rappresentare più l’intera gamma delle condizioni ambientali future.
I criteri di progettazione derivano principalmente dalle condizioni ambientali registrate e da tempi di ritorno storici consolidati.
Le evidenze storiche vengono combinate con informazioni climatiche prospettiche, con l’incertezza e con considerazioni sulla vita utile dell’opera.
Valutazione del rischio climatico fisico
La resilienza climatica inizia individuando quali pericoli potrebbero interessare il progetto e se l’opera è fisicamente esposta e vulnerabile a tali pericoli.
L’analisi dovrebbe essere sufficientemente specifica per l’opera, l’ubicazione, la vita operativa e i sistemi critici, anziché basarsi solo su osservazioni climatiche generali a livello nazionale o regionale.
Individuare i pericoli climatici fisici pertinenti: calore, precipitazioni, alluvioni, vento, siccità, incendi boschivi, fenomeni costieri o altri.
Determinare se l’ubicazione del progetto, l’infrastruttura o le dipendenze di approvvigionamento sono esposte al pericolo individuato.
Valutare quanto strutture, apparecchiature e attività operative siano sensibili alle condizioni attese.
Considerare gli effetti su sicurezza, disponibilità, costi di riparazione, ricavi, ambiente e comunità circostanti.
Un rischio rilevante si determina laddove un pericolo pertinente interseca un’opera o una dipendenza operativa esposta e vulnerabile.
Integrare la resilienza climatica nella base progettuale
Uno studio sul rischio climatico ha un valore ingegneristico limitato se le sue conclusioni non vengono tradotte in requisiti progettuali.
Il collegamento tra analisi ambientale e progettazione ingegneristica può influire su temperature di progetto, capacità di drenaggio, quote del piano finito, specifiche dei materiali, caratteristiche nominali delle apparecchiature, ridondanza, alimentazione di emergenza, raffreddamento, protezione dalla corrosione e altri criteri tecnici.
Riesaminare le ipotesi ambientali utilizzate per la progettazione delle apparecchiature e delle strutture.
Valutare se siano previsti margini adeguati per l’incertezza e i cambiamenti futuri.
Stabilire dove capacità alternative o sistemi di riserva siano giustificati dalle conseguenze.
Valutare se la progettazione consenta di introdurre in modo economico future misure di resilienza.
Alluvioni, precipitazioni e capacità di gestione delle acque meteoriche
L’aumento dell’intensità delle precipitazioni e il mutato comportamento delle piene possono interessare edifici, infrastrutture di trasporto, impianti industriali, centrali elettriche, reti di servizi e altre opere critiche.
Riesaminare le quote finite rispetto a condizioni di piena e drenaggio credibili.
Verificare che le infrastrutture di drenaggio siano in grado di gestire le condizioni di pioggia di progetto selezionate.
Proteggere locali elettrici, sistemi di controllo, apparecchiature di emergenza e altre componenti vulnerabili.
Considerare i percorsi di deflusso in eccesso e le conseguenze qualora il sistema di drenaggio principale raggiunga la propria capacità.
La resilienza comprende non solo l’impedire l’ingresso dell’acqua durante l’evento di progetto, ma anche il comprendere dove scorre l’acqua quando si verificano condizioni eccezionali.
Calore, temperature estreme e prestazioni delle apparecchiature
Temperature ambientali più elevate possono interessare sia le persone sia le infrastrutture. Apparecchiature elettriche, sistemi di raffreddamento, data center, processi industriali, sistemi di trasporto e impianti di generazione elettrica possono subire una riduzione della capacità o un deterioramento accelerato in condizioni di caldo estremo.
Confermare che le apparecchiature selezionate restino idonee a temperature ambientali future credibili.
Valutare se i sistemi HVAC e di raffreddamento di processo mantengano una capacità sufficiente durante il caldo estremo.
Considerare la dilatazione termica, il degrado e le variazioni del comportamento dei materiali legate alla temperatura.
Affrontare lo stress da calore, la sicurezza delle condizioni di lavoro e i requisiti degli ambienti occupati.
Le apparecchiature forniscono le prestazioni attese in condizioni operative standard.
Capacità, efficienza o affidabilità possono diminuire quando le condizioni ambientali si avvicinano ai limiti delle apparecchiature.
Stress idrico, siccità e disponibilità delle risorse
Molti progetti infrastrutturali industriali, energetici, manifatturieri, agricoli e urbani dipendono da una disponibilità idrica affidabile per tutta la loro vita operativa.
Lo stress idrico indotto dal clima può quindi diventare un rischio sia ambientale sia operativo.
Quantificare i fabbisogni operativi, di processo, di raffreddamento, sanitari e di emergenza.
Valutare la dipendenza da invasi, acque sotterranee, reti comunali o altre fonti.
Valutare le opportunità di ridurre la dipendenza dalle risorse di acqua dolce.
Stabilire come l’opera funzionerebbe in caso di limitazioni dell’approvvigionamento temporanee o prolungate.
Innalzamento del livello del mare, mareggiate, vento e corrosione
Le infrastrutture costiere ed esposte possono trovarsi ad affrontare più pericoli ambientali interagenti, anziché un singolo parametro climatico.
Livello del mare, mareggiate, moto ondoso, venti forti, esposizione alla salsedine ed erosione possono dover essere considerati congiuntamente nel valutare la resilienza a lungo termine dell’opera.
Valutare i livelli idrici futuri, le mareggiate e i potenziali percorsi di inondazione.
Confermare che i criteri strutturali e delle apparecchiature riflettano condizioni di vento adeguate.
Selezionare materiali e sistemi di protezione idonei ad ambienti marini aggressivi.
Considerare gli effetti su fondazioni, terrapieni, opere di difesa costiera e infrastrutture interrate.
Le conseguenze più gravi possono verificarsi quando livelli idrici elevati, vento, onde, precipitazioni e interruzioni delle infrastrutture si presentano contemporaneamente.
Resilienza climatica in fase di costruzione
Il rischio climatico esiste prima che l’opera permanente sia completata. Opere provvisionali, scavi, strutture parzialmente realizzate, materiali stoccati e accessi di cantiere possono essere più vulnerabili della condizione finale di progetto.
Proteggere scavi, strade provvisorie e aree di cantiere da forti precipitazioni e allagamenti.
Proteggere apparecchiature e materiali da calore, acqua, umidità ed esposizione agli agenti atmosferici.
Considerare vento, precipitazioni e altri carichi ambientali in condizioni strutturali incomplete.
Prepararsi a eventi meteorologici severi, evacuazione del cantiere, perdita dei servizi e fermo temporaneo.
Resilienza operativa e ripristino
Un’infrastruttura resiliente non è necessariamente un’infrastruttura che non si guasta mai. Per molte opere, l’obiettivo più realistico è limitare le interruzioni, proteggere le funzioni critiche e ripristinare il servizio entro un periodo accettabile.
Prevedere sistemi alternativi laddove la perdita di un singolo componente comporti conseguenze inaccettabili.
Proteggere i carichi critici laddove la rete o l’alimentazione normale possano essere interrotte.
Mantenere un margine operativo sufficiente in condizioni ambientali degradate.
Definire le risorse e la sequenza necessarie per ripristinare le funzioni essenziali dopo un’interruzione.
Strutture e sistemi sono progettati per resistere a condizioni di pericolo definite.
L’opera limita le interruzioni e ripristina la funzionalità richiesta dopo un evento estremo.
Resilienza climatica, bancabilità e rischio d’investimento
L’esposizione climatica a lungo termine può incidere sulla disponibilità dell’opera, sui costi operativi, sull’assicurazione, sui ricavi, sulle esigenze di riparazione e potenzialmente sulla capacità del progetto di rispettare le ipotesi di finanziamento.
Per le infrastrutture di lunga durata, finanziatori e investitori hanno quindi interesse a comprendere se il rischio climatico fisico sia stato considerato nello sviluppo e nell’ingegnerizzazione del progetto.
Verificare se i rischi climatici fisici rilevanti siano stati individuati durante lo sviluppo del progetto.
Comprendere gli investimenti aggiuntivi necessari per ottenere una resilienza adeguata.
Considerare i potenziali effetti su disponibilità, manutenzione, assicurazione e costi operativi.
Valutare se un’interruzione possa incidere in modo rilevante sui flussi di cassa previsti o sull’erogazione del servizio.
Progettare per l’adattamento lungo la vita dell’opera
Le proiezioni climatiche comportano incertezza, in particolare su vite utili lunghe. Le strategie di resilienza dovrebbero quindi considerare non solo ciò che deve essere realizzato inizialmente, ma anche se l’opera possa essere adattata con l’evolversi delle condizioni.
Individuare misure che possano essere introdotte progressivamente se il rischio aumenta.
Riservare spazi, capacità strutturale o predisposizioni di collegamento per successivi potenziamenti.
Definire condizioni o indicatori di prestazione che dovrebbero far scattare una nuova valutazione.
Rivedere le ipotesi climatiche man mano che diventano disponibili nuove informazioni ed esperienze operative.
In alcuni casi, progettare un’opera in modo che possa essere adattata economicamente in seguito può costituire una strategia di resilienza più proporzionata lungo il ciclo di vita.
Verifica indipendente della resilienza climatica
L’assurance tecnica indipendente può aiutare a stabilire se le conclusioni sul rischio climatico siano state tradotte in misure ingegneristiche, costruttive e operative concrete.
L’obiettivo non è fornire certezze sulle condizioni climatiche future, bensì valutare se i rischi rilevanti siano stati individuati, se siano state stabilite ipotesi ragionevoli e se nel progetto siano stati integrati controlli adeguati.
Valutare se i pericoli climatici fisici pertinenti siano stati considerati in misura sufficiente.
Confermare che le misure di resilienza selezionate siano riflesse nei requisiti tecnici di progettazione.
Ispezionare se gli elementi critici di resilienza siano stati realizzati come previsto.
Valutare le misure di emergenza, operative e di ripristino prima della consegna dell’opera.
Servizi selezionati di Global Alliance Register
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Nel contesto delle infrastrutture resilienti al clima, Global Alliance Register può supportarLa nei seguenti ambiti:
Riesame indipendente dei pericoli climatici fisici, dell’esposizione, della vulnerabilità e delle implicazioni ingegneristiche per opere proposte o esistenti.
Valutazione di come i rischi climatici individuati siano stati tradotti in criteri di progettazione, specifiche tecniche e soluzioni ingegneristiche.
Riesame indipendente dei rischi tecnici legati alla resilienza per sviluppatori, finanziatori, investitori e parti interessate al progetto.
Riesame e verifica delle misure specifiche del progetto per la protezione dalle alluvioni, il drenaggio, la protezione delle apparecchiature critiche e le relative opere costruttive.
Ispezione, prove e riesame tecnico di materiali e apparecchiature selezionati per condizioni ambientali gravose.
Verifica indipendente che gli elementi progettuali critici legati alla resilienza siano correttamente attuati durante la costruzione.
Verifica dei sistemi di riserva, delle disposizioni di emergenza, dei sistemi di protezione e delle misure di resilienza operativa.
Riesame tecnico indipendente di opere esistenti, dell’esposizione in evoluzione, delle esigenze di adattamento e dei possibili miglioramenti della resilienza.
Progettare le infrastrutture per le condizioni che dovranno realmente affrontare
Le infrastrutture resilienti al clima richiedono un cambio di prospettiva: dal trattare le informazioni climatiche come uno studio di sostenibilità separato all’integrare i rischi fisici pertinenti nelle decisioni ingegneristiche e di gestione dell’opera.
L’obiettivo non è prevedere le condizioni future con assoluta certezza, bensì comprendere i rischi credibili, verificare la sensibilità dell’opera, rafforzare i sistemi vulnerabili e preservare la capacità di adattamento con l’evolversi delle condizioni ambientali.
Analizzare i pericoli ambientali futuri, l’incertezza, l’esposizione e le possibili conseguenze.
Tradurre i rischi rilevanti in misure di progettazione, costruzione, esercizio e gestione del ciclo di vita.
l’opera può rimanere sicura, funzionale ed economicamente sostenibile in condizioni ambientali credibili per tutta la vita operativa prevista, e può essere adattata qualora tali condizioni cambino ulteriormente?