10.6092/issn.1973-9494/1305
application/pdf
1973-9494
1305
en
Lucia Cecilia Lorusso
Conservation Science in Cultural Heritage
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation and right exploitation of the cultural heritage
Text.Serial.Journal
https://conservation-science.unibo.it/
7
Articles
2008-07-08
2007-07-08
2015-11-02
CSCH
Lucia Cecilia Lorusso
2007
10.6092/issn.1973-9494/1305
1973-9494
en
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation and right exploitation of the cultural heritage
https://conservation-science.unibo.it/article/download/1305/714
7
S
    ETTING UP OF A PROTOCOL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH
    FOR THE PRESERVATION AND RIGHT EXPLOITATION
    OF THE CULTURAL HERITAGE


Salvatore Barbaro, Rosario Caracausi, Bénédicte Chaix, Rosa Maria Chisesi
Dipartimento di Ricerche Energetiche ed Ambientali
Università degli Studi di Palermo
Gaetano Cognata
Libero professionista
Lucia Cecilia Lorusso
Dipartimento Difesa della Natura, Agenzia per la Protezione dell’Ambiente
e per i Servizi Tecnici (APAT), Roma




1. Introduction

    The project aims at analyzing and collecting information on the state of preservation
of the cultural heritage in Sicily. The project not only provides us with “behavioural guide-
lines for the safeguard, promotion and relevant exploitation of cultural sites”, it also gives
a more scientific approach to the topic, planning three different stages:
1. Definition and referencing of the endangered cultural sites;
2. Monitoring of a significant sample of monuments reflecting the whole national territory;
3. Diffusion of the monitoring results.

                                                                                                 /
    From its very birth, the following departments of the University of Palermo (Sicily)
have been willing to collaborate to the project: the University Board of Building                Conservation Science in Cultural Heritage

Engineering, the Departments of Energetics and Environmental Research and that of
Building Design and Construction, the Laboratory of Chemical Engineering for Cultural
Heritage, and the Department of Botanical Sciences.
    In December 2002 and January 2003, the many points to be followed were defined,
such as the realization of the project, the monitoring stages, the members of the work
team and the different operating cells, and finally promotion of the project to call people’s
attention onto cultural heritage.
    Together with the traditional, yet efficient means of information that catch attention
onto environmental problems and influence the safeguard and preservation of the histor-
ical, artistic and monument heritage of our region, the promoting work team and the
                                                                          University have created a technical observatory which deals with the following duties:
                                                                          monitoring of the overall preservation conditions, possible deterioration conditions, or
                                                                          else reasons or agents triggering buildings’ alteration. These positive actions should help
                                                                          identify the most appropriate and efficient interventions that could then answer for a bet-
                                                                          ter exploitation of cultural properties. Besides, the project shall contribute to the creation
                                                                          of a Card listing the Rights for Museums’ Visitors.
                                                                             In order to organize the different executive stages of the project, an operating sched-
                                                                          ule was set up; it describes the research to be led in each field (according to scientific
                                                                          abilities), yet all striving towards the analysis of effective indoor and outdoor environ-
                                                                          ments of monuments and also towards the taking into account of the sensitive receptors
                                                                          (materials and objects, operators and users).
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                             Launched by the many partners and coordinated by Prof. Salvatore Barbaro, the
                                                                          technical team has initiated the work right away with the distribution of the duties to all
                                                                          the departments involved in the project. The opportunity to have many departments col-
                                                                          laborating to one single project has led to the setting up of fundamental methodologies
                                                                          for interdisciplinary exchange.
                                                                             The activities shall enable, before all, to build an “Optimal Monitoring Procedure”
                                                                          which includes sites for measures or samples, instruments and research parameters,
                                                                          stages and time periods for data collections, characteristics of database and technique
                                                                          for the elaboration and valuation of the results.
                                                                             The main check-test of both the study and analysis methodology was executed
                                                                          through the practical case-study of the entire Vittorio Emanuele avenue1 located in
                                                                          Palermo, where numerous important monuments are to be found, among others Porta
                                                                          Nuova, the Cathedral, the Regional Library, the Quattro Canti, or else Porta Felice.

                                                                          2. Description of research activities

                                                                             The adequate preservation of national historical and artistic properties can be carried
                                                                          out in time only when those cultural sites are located in places where environmental con-
                                                                          ditions, which influence the deterioration process, are controlled so as to prevent the lat-
                                                                          ter. It is even more recommended that any building or plant engineering intervention that
                                                                          may alter the pre-existing environmental conditions in locations used for the preservation
S Barbaro et al




                                                                          of historical or artistic goods, be valuated with the greatest caution, with for instance the
                                                                          execution of preliminary environmental analysis to identify the current conditions [1-15].
                                                                          The team shall carry out the following activities that aim at defining the research protocol
                                                                          for the preservation of cultural and artistic heritage:
–   General conditions regarding regulations, research, reports and scientific publications
    in the field;
–   Coordination with the existing maps and/or danger records for indoor and/or outdoor
    environment;
–   Writing of records for the collection of information on the environmental background
    of the good/property at a micro and macro scale;
–   Setting up of an optimal process (standard protocol) for the measuring of environ-
    mental parameters (thermo-hygrometrics, light techniques, air quality and vibrations);
–   Application to the practical cases in agreement with the other partners;
–   Environmental monitoring thanks to mobile stations (for instance means of public
    transport like that of AMAT in Palermo) equipped with an advanced and up-to-date
    system built by the work team and other exterior collaborators;
–   Analysis of the level of aggressiveness of indoor and outdoor air, thanks to the use of
    a corrosion coupon (passive sampling through copper and silver strings). It will be
    possible to define the level of corrosion in the locations that shall be classified as such
    through the observation of corrosion layers2 left on the strings. The level of corrosion
    can vary according to the level of environmental contamination. The regulation ISA
    S.71.04.1985 shall be respected and the results adapted to a month. The exposition
    time is more or less 30 days for outdoor and rather polluted places, and 90 days for
    indoor non polluted places.
–   Setting up of a gathering and management system regarding both data and results
    brought by each partner;
–   Application of the Human Biometeorological Indexes (for instance HS3, DI4, THI5,
    CP6, PMV7, and so on) and of the discomfort level (for instance through the Scharlau
    method); analysis of microclimate; application of the canyon model (Ludwig and                Conservation Science in Cultural Heritage

    Dabbert) [16-18];
–   Organisation of visits and trainings in the framework of courses to be followed at dif-
    ferent levels (among others, schools, university, private courses, Master, teacher’s
    diploma examinations, up-dating courses)
    Students belonging to the University of Engineering are also participating in the exe-
cution of the miscellaneous activities, as part of the Degree research they have to con-
duct. This remains an opportunity for them, as they can get, from the field, important envi-
ronmental knowledge aimed at the improvement of the quality of life. The results extract-
ed from the research will allow the team to define the appropriate interventions so as to
make it possible to act for the management of cultural heritage.
                                                                              We find it very important to remind the reader of the various educational fields that are
                                                                          part of the project. Here below are listed the main activities that can be included in the proj-
                                                                          ect and you can find as well several examples of current duties that are being performed:
                                                                          –   Experimental activity in agreement with the graduation Laboratory.
                                                                          –   Educational-experimental activity (basic teaching or research for the graduation the-
                                                                              sis) in agreement with PhDs’ research in course (i.e Environmental Technical Physics,
                                                                              Technical Physics, Energetics, Building Design, Building Preservation).
                                                                          –   Visits and experimental courses in the framework of Master’s Degree (Building
                                                                              Preservation, Ergonomics), courses (environmental Monitoring and telecontrol,
                                                                              Technical design), or up-dating courses (technical experts in public authorities).
                                                                              The research framework is composed of an introduction that includes a historical
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          analysis of town planning evolution with a specific interest in Vittorio Emanuele avenue
                                                                          in Palermo without leaving out of consideration the many changes occurred in the city
                                                                          across the centuries; insofar as the miscellaneous morphological and building aspects to
                                                                          be found across the city reflect those changes, a thorough analysis on the various his-
                                                                          torical settlements was conducted (especially from 8th century B.C till year 254 B.C) up
                                                                          to the 1963 General Regulation Planning and the many stages leading to the great
                                                                          expansion of the city territory [19].
                                                                              The city gates and squares which belong to the research area have been referenced
                                                                          with great caution because they remain part of the cultural heritage and must therefore
                                                                          be controlled, and also because they are the precise locations where the experimental
                                                                          survey, which will be presented later on, is being done.
                                                                              The work team of the DREAM8 has dealt with the problems regarding noise and air
                                                                          pollution with a particular interest in the characteristics of the main polluting substances
                                                                          and of the main polluting sources too; the idea was to draw some comparisons between
                                                                          the data gathered on field and the regulation levels imposed by the later national and
                                                                          European legislations.
                                                                              The data have been under examination and synthesis (diagrams or tables) in order to
                                                                          make information accessible to anybody, even to non specialists. The measures were
                                                                          realized in the period from May 2003 till November 2003.
                                                                              Some conclusions drawn from the accurate analysis of instrumental data shall even-
S Barbaro et al




                                                                          tually be presented with a view to displaying the current situation and to providing us with
                                                                          useful information in terms of preservation of the cultural heritage, or else in terms of
                                                                          quality of life: in other words, the object is both towards capitalization and optimization of
                                                                          cultural sites.
   It seems obvious and necessary at that point that the idea of reaching those purpos-
es should demand a serious collaboration between the several partners so as to devel-
op a harmonious and coherent scientific exchange.
   Besides, the research has also been conducted thanks to miscellaneous comple-
mentary activities:
¾ Cognitive survey aimed at collecting information on:
   – historical, physical and meteorological characteristics of the site;
   – main activities to be found on the site (way of identifying the main polluting sources
       and way of dividing the area into sub-areas according to the activities);
¾ monitoring of some environmental parameters and definition of the environmental-
   acoustic climate near the avenue under study;
¾ air quality (passive methods);
¾ traffic records and traffic noise records;
¾ monitoring with mobile means;
¾ acoustic simulation for different traffic flows;
¾ climate, comfort and health.

3. Acoustic analysis in Vittorio Emanuele avenue

   The ultimate aim of the research is precisely to enforce the Ministry legislations in
accordance with Law N. 447/95 on acoustic pollution and which regard the checking of
indoor and outdoor noise levels. Therefore, an investigation was performed on the
avenue under study, so as to know whether the levels are respectful to the acoustic leg-
islations, be it regarding workers, residents or cultural operators. Besides, thanks to rela-
tions between spectral analysis of noise and vibrations, the survey makes it possible to
assess potential effects on the structures and thus on cultural buildings and goods.            Conservation Science in Cultural Heritage

   In order to be able to assess the acoustic level in the living area, the study is direct-
ed towards the very definition of indexes that should embody, thanks to a single scaled
value, the environmental sound level: this is done through the proportioning of both phys-
ical factors of sound flow, and also of survey responses that depend on and vary accord-
ing to environmental conditions and exposure to noise.
   Among those indexes, the most useful one is the equivalent level LAeq, which repre-
sents the energetic average of instantaneous sound level measured in a specific
moment. It should be emphasized at that point that the fact that LAeq represents the most
significant assessing parameter in terms of traffic noise because the latter is considered
as a random type of noise – amounts to saying that it is irregular and unpredictable as
                                                                          far as the series of sound pressure, variation in sound frequency spectrum and verifica-
                                                                          tion of differentiable sound events (be they considered in terms of rhythm or batching
                                                                          morphology) are concerned.

                                                                          3.1. Experimental survey

                                                                             The measures were carried out along the Vittorio Emanuele avenue (fig. 1), precise-
                                                                          ly from May 2003 up to November 2003. First and foremost it was necessary to consider
                                                                          that the distribution of city noise is not the same in the whole area under study, insofar as
                                                                          sound level values can be under the influence of various factors, such as intensity and
                                                                          density of sound sources, or else building and morphology characteristics. Indeed some
                                                                          buildings can be seen as obstacles in that they make sound distribution irregular with
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          quiet and noisy points.
S Barbaro et al




                                                                                     Figure 1. Palermo - Location of the avenue under study.
   The sound measures were executed in a limited number of points in order to control
survey time on field, but also because those points were thought to better represent key
points in terms of traffic noise. Therefore, after a thorough analysis of the traffic conditions
in the area under study, 12 points were chosen to be measurement sites. When carrying
out noise measurements, traffic flow has been recorded in the various measurement
points and then analyzed. To do so, information cards were used (see next pages); those
cards gather data and then display traffic density (number of vehicles in one measure-
ment point, subdivision into different vehicles’
categories as required by the law, hour and day
of measurement, and extra information on the
measurement point).
   The objective surveyed information could
then be recorded in files including the following
details:
1. Description of measurement sites;
2. Traffic and road characteristics;
3. Indexes of environmental noise measured by           Figure 2. Sound Level Meter used for
   a sound level meter (fig. 2).                        the acoustic survey.
   The latter details were taken into considera-
tion for each single histogram and graphical point that straight forward brings a visual or
acoustic piece of information. To better know the general conditions of the area, we used
appropriate cartographic media:
9 general frame of Palermo (in separate squares);
9 photographic maps of Vittorio Emanuele avenue indicating the various measurement
   points with each noise level.                                                                   Conservation Science in Cultural Heritage

   The parameters in measurement sites are as following:
9 Site geometry;
9 type and composition of traffic;
9 noise levels.

3.2. Site geometry

   Geometric data have been reported in the record files (fig. 3):
9 road track width;
9 pavement width (at the very measurement point);
9 pavement width (opposite the measurement point);
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          Figure 3. Original record card parameters and characteristics of the site.


                                                                          9 number of driving lane;
                                                                          9 lane directions;
                                                                          9 parking;
                                                                          9 building height (at the very measurement point);
                                                                          9 building height (opposite the measurement point);
                                                                              Moreover, it seemed useful to report in each record any kind of information that may
                                                                          be likely to be specific to the very site, like for instance 3D view of the street, presence of
                                                                          impediments between buildings and street, nature of road floor, presence of crossroads
                                                                          or traffic lights.
                                                                              The most relevant sound measurement locations can be seen in fig. 4 (red circles)
S Barbaro et al




                                                                          and traffic flow is displayed in fig. 5.
                                                                              As examples, you can find below some record cards of several measurement sites
                                                                          (fig. 6-8).
Figure 4. Examples of measurement locations along the avenue.




                                                                           Conservation Science in Cultural Heritage




Figure 5. Average traffic flow in daytime (6 a.m -10 p.m) in the avenue.
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          Caution: the red circle shows the precise location of the instrument during the acoustic measurement




                                                                                    Measurement station n. 2
                                                                            (Porta Nuova, side V. Emanuele Avenue)


                                                                          Road track width                 7,50 m
                                                                          Pavement width (at the very
                                                                          measurement point)               1,45 m
                                                                          Pavement width (opposite
                                                                          the measurement point)           2,60 m
                                                                          Number of driving lane               2
                                                                          Lane directions                  One way
                                                                          Parking                          Forbidden
                                                                          Building height (at the very
                                                                          measurement point)               12,00 m
                                                                          Building height (opposite the
                                                                          measurement point)               16,00 m
S Barbaro et al




                                                                          Figure 6. Measurement station n. 2 - Porta Nuova.
 Caution: the red circle shows the precise location of the instrument during the acoustic measurement


     Measurement station n. 8 (Cathedral)

 Road track width                    6,80 m
 Pavement width (at the very
 measurement point)                  1,40 m
 Pavement width (opposite
 the measurement point)              1,75 m
                                                                                                        Conservation Science in Cultural Heritage
 Number of driving lane                 2
 Lane directions                     One way
 Parking                             Forbidden
 Building height (at the very
 measurement point)                     /
 Building height (opposite the
 measurement point)                  16,00 m

 Caution: traffic noise is influenced by vehi-
 cles that drive in the lane reserved for public
 transport and emergency


Figure 7. Measurement station n. 8 – Cathedral.
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          Caution: the red circle shows the precise location of the instrument during the acoustic measurement


                                                                                     Measurement station n. 49
                                                                                       (curve into Via Cala)

                                                                           Road track width                 10,80 m
                                                                           Pavement width (at the very
                                                                           measurement point)               3,00 m
                                                                           Pavement width (opposite
                                                                           the measurement point)           5,00 m
                                                                           Number of driving lane                2
                                                                           Lane directions                  One way
                                                                           Parking                          Forbidden
                                                                           Building height (at the very
                                                                           measurement point)                    /
S Barbaro et al




                                                                           Building height (opposite the
                                                                           measurement point)                    /



                                                                          Figure 8. Measurement station n. 49 - Foro Umberto I near the curve onto Via Cala.
3.3. Type and nature of traffic, and sound levels

    To define the type and nature of traffic, specific data were gathered on the elements
considered as “mobile noise sources”; in other words the data regard traffic composition
divided into categories as defined by the highway code.
–   Number of Light vehicles                                 N1
–   Number of Heavy Industrial vehicles (trucks)             N2
–   Number of Light Industrial vehicles                      N3
–   Number of motorcycles                                    N4
–   Number of motor bicycles                                 N5
Furthermore other three typologies of vehicles have been considered as following:
–   Tourist Coaches;
–   Suburban transports (i.e SAIS, AST);
–   City public transports (AMAT).
    In this way, we were able to define traffic density in vehicles per hour for each time
band and each measurement point. As far as the measures of environmental sound lev-
els are concerned, the various aspects to be found below were assessed:
–   Continuous Equivalent level of sound pressure in weighting scale “A”. LAeq [dB(A)]9
–   Level of sound exposure (single event) [dBA]         SEL
–   Maximum sound level [dBA]                                Lmax
–   Minimum sound level [dBA]                                Lmin
–   Peak sound values [dBA]                                  Lpk
–   Cumulative statistic level [dBA]      L1, L5, ...,       L99
    The Lmax and Lmin refer either to the maximum or minimum level obtained for each
period of time of observation. The cumulative statistic levels – that appear to be very use-   Conservation Science in Cultural Heritage
ful when surveying nuisance from road traffic – can be defined as sound levels (generally
measured in dBA) that get over the average for some time of the measurement lapse of
time. The statistic analyzers of sound level, which generally work with up to 1dB’s range,
record the L1, L5, ... L99. The cumulative statistic levels that are most often used are:
–   L1, L5, L10 (peak noise);
–   L50 (average noise);
–   L90, L95, L99 (background noise).
    It should be emphasized that the LAeq (see above definition) is the most significant
assessment parameter as far as vehicles’ traffic noise is concerned, because such a
sound type is said to be a random one.
                                                                          3.4. Assessment of Acoustic climate in the avenue under study

                                                                              It was decided as a general criterion to carry out the measures both in daytime and
                                                                          nighttime and more precisely between 6:00 a.m and 22:00 p.m and between 22:00 p.m
                                                                          and 6:00 a.m on the following day. The measurements between 6:00 a.m and 22:00 p.m
                                                                          were realized subdividing the day period into 16 one hour’s time period; the same
                                                                          process was done for the night period; they took place on week days – Tuesdays,
                                                                          Wednesdays, Thursdays and Fridays, excluding extraordinary events that may alter the
                                                                          traffic (for instance on the Eve of special Anniversary days or during fairs or markets). On
                                                                          field, the microphone has been placed, whenever possible, at about 120-150 meters from
                                                                          the pavement’s edge or from the road border. In addition to that, the microphone was pro-
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          tected on windy days by anti-wind headphone.

                                                                          3.5. Explanatory cards regarding significant measurement points

                                                                              Tables have been realized to collect data on : the weighted average pressure level in
                                                                          scale “A” (Leq), the maximum level Lmax and minimum level Lmin, the road flow regard-
                                                                          ing both the 15-minute and the 60-minute observations in order to be able to define the
                                                                          vehicles’ number for each hour. In tab. 1 you can find the parameters for 60-minute obser-
                                                                          vation period in the time period 8:00-9:00 a.m.

                                                                          Table 1. Traffic flow in time period 8.00-9.00 a.m.

                                                                                                      Traffic flow for 60-minute measurement

                                                                                   HOUR : 8:00-9:00

                                                                           Station    Lmin Lmax       LAeq   N1     N2    N3     N4     N5     Amat     Sais Tour
                                                                              1
                                                                                      65,4   87,6     73,5   1098   18    12     504     576     12       6      6
                                                                              2
                                                                                      64,0   93,4     76,1   1476   36      6    498     408     18       6      6
                                                                              8
                                                                                      62,3   90,0     74,7   420    42      6    180     174     24       6      6
                                                                              14
                                                                                      61,7   88,2     74,7   480    24      6    306     168     12       6      6
                                                                              29
                                                                                      61,2   90,3     75,9   390    24    18     270     252     24       6      6
                                                                              37
                                                                                      64,1   92,2     75,6   210    24      6     72     84      24       6      6
                                                                              46
S Barbaro et al




                                                                                      58,5   81,1     67,3   330    12      6     66     72      12       6      6
                                                                              47
                                                                                      54,9   78,5     68,6   2040   132   96     330     216     24       18     18
                                                                              48
                                                                                      60,5   80,1     67,0   2100   96    102    288     228      6       24     18
                                                                              49
                                                                                      60,5   84,6     70,8   1530   72    72     258     228      6       54     24
    In tab. 2 information was better organized according to the measurement point for the
various time periods; this led us to point out the variations in acoustic levels and in traf-
fic flow in the different time periods. In tab. 3 the example of one of the most representa-
tive sites is given.
    After gathering and organizing data, the levels Ld10 and Ln11, which represent the
average equivalent sound pressure A’ weighted levels, respectively for the day period
(6:00 a.m-22:00 p.m) and night period (22:00 p.m-6:00 a.m).
    The calculated values have been gathered in the summarizing tab. 4.



Table 2. Traffic flow for one of the measurement stations.

    STATION N. 14                                           Regional Library
                                                                                                Average
Time period    Motorbicycle   Motorbike    Car      Van     Truck    AMAT     SAIS     Coach     speed
                 number        number     number   number   number   number   number   number   Km / h

  6:00–7:00        108           78        534      54        6       12        6        6        40
  7:00–8:00        90            84        576      54        6       18        6        6        35
  8:00–9:00        168          306        480      24        6       12        6        6        30
 9:00–10:00        156          120        366      36        6       12        6       12        25
 10:00–11:00       156          120        366      36        6       12        6       12        25
 11:00–12:00       168          210        474      12        6       36        6        6        25
 12:00–13:00       222          228        336      30        6        6        6       12        25
 13:00–14:00       180          132        336      12        6       30       12        6        30
                                                                                                          TRAFFIC DATA
 14:00–15:00       120          126        354      30        6       12        6        6        25
 15:00–16:00       168          192        552      12       12       24        6       12        30
 16:00–17:00       138          174        372      42       12        6        6       12        30
 17:00–18:00       138          150        498      12        6        6        6        6        5                      Conservation Science in Cultural Heritage
 18:00–19:00       138          222        516      24        6       24        6        6        10
 19:00–20:00       72           180        720      12        6       24        6        6        25
 20:00–21:00       114          114        390       6        6        6        6        6        35
 21:00–22:00       114          114        390       6        6        6        6        6        35
 22:00–23:00       24            36        360       6        6        6        6        6        40
 23:00–24:00       24            36        360       6        6        6        6        6        40
 24:00–01:00       12            12        210       6        6       12        6        6        45
 01:00–02:00       12            12        210       6        6       12        6        6        45
 02:00–03:00       12            12        210       6        6       12        6        6        45
 03:00–04:00       12            12        210       6        6       12        6        6        45
 04:00–05:00       12            12        210       6        6       12        6        6        45
 05:00–06:00       12            12        210       6        6       12        6        6        45
                                                                          Table 3. Results of acoustic survey for one of the measurement stations.

                                                                             STATION N. 14                                           Regional Library

                                                                            Time        Lpk     Lmin   Lmax   Leq     Le      L1      L5      L10     L50     L90    L95    L99

                                                                            period       dB     dB     dB     dB      dB      dB      dB      dB      dB      dB     dB     dB

                                                                           6:00–7:00    100,6   52,5   88,9   74,0   101,8   83,70   79,80   77,60   70,20   63,10   61,4   56,2

                                                                           7:00–8:00    105,1   56,1   90,4   73,8   101,5   83,30   78,80   77,10   70,30   63,00   61,5   59,1

                                                                           8:00–9:00    100,9   61,7   88,2   74,7   102,5   83,60   80,00   78,10   71,90   66,30   65,2   63,3

                                                                          9:00–10:00    104,0   60,8   91,0   73,9   101,6   82,50   78,50   76,80   71,10   65,70   64,7   63,4
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          10:00–11:00   104,0   60,8   91,0   73,9   101,6   82,50   78,50   76,80   71,10   65,70   64,7   63,4

                                                                          11:00–12:00   106,1   61,1   91,7   73,5   101,3   83,20   78,90   76,90   70,20   65,70   64,4   62,6

                                                                          12:00–13:00   113,4   59,3   98,7   75,0   102,8   82,90   79,20   77,30   71,10   65,30   63,7   61,5

                                                                          13:00–14:00   104,1   61,4   91,6   73,4   101,2   82,70   79,30   76,80   69,60   64,40   63,5   62,4

                                                                          14:00–15:00   103,5   52,7   89,1   72,0   99,8    84,00   77,60   74,20   66,80   60,50   58,5   56,1




                                                                                                                                                                                   ACOUSTIC DATA
                                                                          15:00–16:00   102,9   56,9   88,4   74,0   101,8   83,60   79,60   77,40   70,70   64,50   62,8   59,3

                                                                          16:00–17:00   103,1   56,1   90,1   73,0   100,8   83,20   78,60   75,80   69,20   62,50   60,5   57,7

                                                                          17:00–18:00   102,7   60,4   91,7   72,4   100,2   81,50   77,80   75,40   69,60   64,80   63,9   62,0

                                                                          18:00–19:00   110,1   59,0   95,0   73,1   100,8   82,50   78,00   75,90   69,70   65,50   64,5   60,9

                                                                          19:00–20:00   97,1    58,3   84,9   71,8   96,6    83,50   77,50   75,20   66,90   61,70   60,8   59,4

                                                                          20:00–21:00   97,2    57,7   82,6   71,4   96,5    83,40   79,40   76,10   67,50   62,40   59,4   57,9

                                                                          21:00–22:00   97,2    57,7   82,6   71,4   96,5    83,40   79,40   76,10   67,50   62,40   59,4   57,9

                                                                          22:00–23:00   97,0    47,4   83,0   67,5   92,3    78,10   73,40   71,40   60,60   52,40   51,1   48,9

                                                                          23:00–24:00   97,0    47,4   83,0   67,5   92,3    78,10   73,40   71,40   60,60   52,40   51,1   48,9

                                                                          24:00–01:00   95,3    57,2   82,8   65,9   93,7    74,60   69,60   68,00   64,20   61,80   61,1   59,6

                                                                          01:00–02:00   95,3    57,2   82,8   65,9   93,7    74,60   69,60   68,00   64,20   61,80   61,1   59,6

                                                                          02:00–03:00   95,3    57,2   82,8   65,9   93,7    74,60   69,60   68,00   64,20   61,80   61,1   59,6

                                                                          03:00–04:00   95,3    57,2   82,8   65,9   93,7    74,60   69,60   68,00   64,20   61,80   61,1   59,6

                                                                          04:00–05:00   95,3    57,2   82,8   65,9   93,7    74,60   69,60   68,00   64,20   61,80   61,1   59,6
S Barbaro et al




                                                                          05:00–06:00   95,3    57,2   82,8   65,9   93,7    74,60   69,60   68,00   64,20   61,80   61,1   59,6
                    Table 4. Equivalent noise level for day and night peri-
                    ods.

                                Day                            Night

                      Station         Ld (dB)           Station        Ln (dB)

                         1            73,50               1            68,00
                         2            74,50               2            67,50
                         8            74,00               8            69,50
                         14           73,50               14           66,50
                         29           74,50               29           72,00
                         37           75,50               37           67,00
                         46           69,00               46           60,00
                         47           70,00               47           68,50
                         48           67,50               48           61,00
                         49           73,00               49           67,00



3.6. Results and discussion

   It came out from the survey on traffic noise that environmental sound exposure is
always important, be it in day time or night time; it was then possible to put forward that
any noise measurement can reach a “high risk” level for residents in any measurement
point and a high annoyance level for visitors. Such risks must be considered not only in
terms of specific auditory problems, but also in terms of individual annoyance.
   As far as traffic flow is concerned, we noticed that traffic flow corresponds and thus
influences noise variation. In other words, when the
traffic flow gets to high noise levels, sound intensity not
only reaches higher levels, but it also contributes to the                                    Conservation Science in Cultural Heritage

reduction of variation field.
   As expected when considering the important traffic
flow in Vittorio Emanuele avenue, the levels of environ-
mental noise appear to be high, which is due to traffic
composition and volume, but also to the particular U           Figure 9. Canyon type.
shape of the avenue also defined as canyon (fig. 9).

4. Thermo-hygrometric and environmental aggressiveness monitoring

   The environmental monitoring that is to be presented in this part deals with the analy-
sis of environmental conditions in Vittorio Emanuele avenue in Palermo which stands as
                                                                          an area prone to face deterioration phenomena. Thanks to the study of the conditions of
                                                                          deterioration, it was possible to point out that the main reasons for building deterioration
                                                                          and human annoyance mostly regard both atmospheric and air quality. Thus it seems
                                                                          necessary to display the analysis and the results on this topic. The first monitoring stage
                                                                          was made up with a cognitive survey of the parameters that reflect environmental condi-
                                                                          tions and aimed at the defining of polluting environmental factors for further research and
                                                                          more detailed analysis. A preliminary on-the-spot investigation allowed us to choose the
                                                                          most relevant points where to have the sensors. The monitoring points were chosen
                                                                          according to their precise locations, that is to say: near Porta Felice are to be found
                                                                          Piazza Villena, the Regional Library, the Cathedral, and the other edge of Vittorio
                                                                          Emanuele avenue gets to Porta Nuova. Field experience has been highly important in the
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          choice for the most relevant measurement points.
                                                                             Therefore, it was decided that the Corrosion Classification Coupons for outdoor loca-
                                                                          tions should be used for the measurement of environmental corrosive agents and that
                                                                          HOBO Pro sensors should help the measuring of outdoor temperature and relative
                                                                          humidity. The technical characteristics of each tool were checked so as to be respectful
                                                                          to the UNI 10829 legislations.
                                                                             The corrosion coupons were then sent to a specific American laboratory in Doraville,
                                                                          Georgia, (USA) to be decoded, while the HOBO Pro sensors were left in their locations
                                                                          in order to keep monitoring environmental conditions. Indeed the latter sensors can pro-
                                                                          vide us with significant results, the reliability of which depends on the exposure time.
S Barbaro et al




                                                                                     Figure 10. Outdoor investigation: parameters-instruments-sites.
Figure 11. Front and side view of HOBO PRO.

   Fig. 10 briefly shows the experimental framework (main elements and main stages)
for the research conducted in Vittorio Emanuele avenue.

4.1. Temperature and relative humidity outdoor sensors: HOBO PRO

   The HOBO PRO sensors, MAHBPO 32.0 model, have been used in that the two
tubes allow the measurement of both temperature and RH relative humidity (fig. 11).
   This tool is basically a compact recorder that may be used for different applications
and it holds a EEPROM non volatile memory. The data logger HOBO Pro can also be
used in locations with condensate and can record up to 65.921 standard resolution val-




                                                                                           Conservation Science in Cultural Heritage




            Figure 12. Outdoor investigation: advantages and drawbacks of
            the HOBO.
                                                                          ues, or else 32.645 high resolution values. The measurement time lapses can be pro-
                                                                          grammed by the user, from 0,5 up to 9 hours with a maximum recording duration of 3
                                                                          years. Protection against sun radiation is highly recommended so as to increase accu-
                                                                          rateness in relative humidity and temperature measurements in locations exposed to sun
                                                                          radiations or heat reflection. This is intended to protect the HOBO Pro RH sensors from
                                                                          the rain. Contact between computer and instruments can be established through two
                                                                          software versions for logger and data management. In fig. 12 can be found a summary
                                                                          of advantages and drawbacks of the HOBO PRO sensors.

                                                                          4.2. Sensors for the defining of corrosion levels: corrosion classification coupon

                                                                                                                         This is an appropriate system aimed at
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                                                                      defining the level of environmental corro-
                                                                                                                      siveness (fig. 13), and advantages and
                                                                                                                      drawbacks are reported in fig. 14.
                                                                                                                         Indeed, the presence of contaminated
                                                                                                                      gas in the air produces measurable effects
                                                                                                                      on sample materials that were chosen and
                                                                                                                      normalized for this purpose. The monitoring
                                                                                                                      of chemical reactivity consists of the expo-
                                                                                                                      sure of sample materials for a definite lapse
                                                                          Figure 13.    Corrosion    classification
                                                                          coupon.                                     of time in areas under gas, the aim being
S Barbaro et al




                                                                                      Figure 14. Outdoor investigation: advantages and drawbacks of
                                                                                      the corrosion coupons.
the analysis of chemical alterations on those normalized samples. The importance of
alterations is directly linked to the level of environmental pollution and danger and it
enables to measure it. The monitoring of chemical reactivity draws measurements direct-
ly from the effects that gas can have on samples, bearing in mind for the exposure time
all relevant environmental factors and synergetic effects between those factors.
   For the whole exposure time, the tests can record gas aggressiveness in the air
thanks to the study of the characteristics of oxide or salt film making.
   The monitoring of chemical reactivity implies the use of passive and very basic tech-
nologies that do not alter the monitored environment. However, those technological tools
do not allow any measurement on gas effects on the endangered heritage. Another limit
to consider in the very use of those coupons is precisely the fact that they aren’t sensi-
tive to all types of gas to be detected in the air, but only to the acid ones, which thus helps
the accurate measurement of environmental corrosive potential.
   The choice for those metallic materials as testers was inspired by the method used in
computer preservation and it happened to be very useful in that metallic materials may
react quite quickly to acid gas in the air and may therefore allow to create a classification
of environmental dangers. Copper and silver strings, also called Corrosion Classification
Coupon (C.C.C.), were installed in the area to be classified. The equipment is composed
of a Plexiglas container, sized 10 cm x 9,5 cm, with strings sized 38,5 mm x 13 mm.
Gradually corrosion films appear and their importance depends on the level of contami-
nation. After exposure the coupon is analysed in a lab thanks to the method called cath-
ode-electrolythic reduction, which was developed by the Labs Battelle and Bell Telephone
System Monograph.
   The analytical process consists of the following stage: put the coupon on which a film
has appeared in an appropriate electrolyte and have constant voltage current run                  Conservation Science in Cultural Heritage

between this coupon (cathode) and a platinum anode (the voltage current must be meas-
ured during the reduction between the coupon under analysis and the reference elec-
trode). The measurement of different levels of potential triggered by the process allows
to define the different components of the oxidation film. The film’s thickness is calculated
thanks to Faraday law and can be defined in angstroms (Å) across the required time to
reduce the films to a constant current. Even though other methods can be used for the
identification of corrosion films, the very reduction of potential is the means chosen to
reach it.
   A particular caution is demanded in the use of such equipments; it is therefore nec-
essary to follow with great caution the instructions as indicated below:
                                                                          1. Put the coupon in the area to be classified within 30 days from its receipt;
                                                                          2. Fill out the adhesive label to be found on the upper part of the coupon indicating the
                                                                             following elements:
                                                                             – Name and address of the firm;
                                                                             – Identification of the area to be classified;
                                                                             – Date of installation;
                                                                             – Hour of installation;
                                                                             – Exposure period.
                                                                          3. Put the coupon in the studied area with the label directed upside.
                                                                          4. The exposure time of coupon remains an important issue for researchers. The appen-
                                                                             dix C of the Law ISA S.71.04.1985 defines as such: corrosion is defined in terms of
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                             corrosion films which appear in about a month exposure. It is a common view that the
                                                                             film’s creation shall be very slow in a mild area in terms of corrosion and very quick in
                                                                             an aggressive area.
                                                                          5. In order to ease the measurement of the thickness of corrosion films in such extreme
                                                                             conditions, the exposure time can be extended up to three months regarding mild
                                                                             environments, or can be reduced down to two weeks in aggressive areas. In addition
                                                                             to this, it should be reminded that copper corrosion is not linear, therefore the expo-
                                                                             sure period must be established with great attention.
                                                                          6. Experiments have shown that measurements carried out either in the longest or short-
                                                                             est periods can be adapted to the normalized value of a month using the following for-
                                                                             mula:
                                                                                                                 X1 = X (t1 / t)
                                                                             where:
                                                                             X1 = equivalent thickness of film after a month;
                                                                             X = thickness of film measured after time t ;
                                                                             t1 = 30 days;
                                                                             t = real exposure time of the coupon expressed in days.
                                                                             Obviously, the longer the test period is for the coupon, the more probable it is for them
                                                                             to understand if the conditions are normal or abnormal; this shall give a great oppor-
                                                                             tunity to collect more detailed pieces of information helpful to the design of the most
S Barbaro et al




                                                                             adequate filtering system. Besides, an exposure that goes over 90 days shall allow
                                                                             to record the effects of larger temperature, humidity, atmospheric pressure or else
                                                                             wind fluctuations.
                                                                             For a right definition of the exposure time of the coupon, a preliminary analysis of the
   latter must be executed. If the coupon is highly oxidized and if the colour has changed
   after a 30 day-exposure, it should be taken off and sent to the Labs. On the contrary,
   if no alteration in colour is to be noticed, it is then advised to leave it in exposure for
   an extra time period that can go up to 90 days. If eye-inspection isn’t possible and if
   the environment’s aggressiveness is not well-known, it would be needed to take the
   coupon off after 30 days.
7. When exposure time is over, take the coupon off from the area. Write on the upper
   part of the adhesive label the exposure date and time. This reporting stage is of
   utmost importance because it would otherwise be impossible for the Labs to establish
   a report without the data.
   The final results that can be drawn from the coupon’s installation refer to specific rules
   imposed by the Law Cei/lec 654-4/1987 and that Ansi/Isa - S71.04/1985.


   Tab. 5 presents you with the environmental classification according to the Law
Ansi/Isa, whereas tab. 6 presents the parameters that were used and that regard the
established classification according to the Ansi/Isa Law and to the Purafil coupon.


Table 5. Environmental classification according to Law Ansi/Isa.

        Isa classification of places in function of copper coupons’ reaction

Level of risk                                  G1               G2               G3            Gx

Environmental aggressiveness                   light         moderate          heavy         severe

Level of copper reactivity [Å/30 days]       < 300             < 1000          < 2000        > 2000
                                                                                                      Conservation Science in Cultural Heritage


   Table 6. Classification according to Ansi/Isa Law regarding Purafil coupons.

           Indicators of aggressiveness according to Purafil classification
                    Copper                                              Silver

       class12      indicator     Gradient13           class         indicator          gradient

         C1           0,26         3,0 Å/d              S1              0,13            1,3 Å/d
         C2           0,43         5,0 Å/d              S2              0,33            3,3 Å/d
         C3           0,71         8,3 Å/d              S3              0,67            6,7 Å/d
         C4           1,00        11,7 Å/d              S4              1,00            10,0 Å/d
                                                                          4.3. Results of instrumental monitoring

                                                                              The information coming from instrumental measurements carried out on site along the
                                                                          avenue shall be presented in tables and the precise locations of the equipment shall be
                                                                          included in the photographs (fig. 15). There are several measurements periods accord-
                                                                          ing to the installed sensors.
                                                                          –   coupon PURAFIL: from July 2003 to July 2003;
                                                                          –   HOBO PRO: from June 2003 to October 2003.

                                                                          a) Porta Felice

                                                                              The installed sensors have been distributed in space so as to monitor environmental
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          conditions both towards the sea and towards Vittorio Emanuele avenue. This choice was
                                                                          made bearing in mind the great influence that either sea aerosol or smog pollution can
                                                                          have (fig. 16).
S Barbaro et al




                                                                          Figure 15. Outdoor investigation: location of instruments.
Figure 16. Location of corrosion
coupon on Porta Felice (side Foro
Umberto I).




Table 7. Results of analysis on corrosion coupon

                  Coupon: Purafil P 16871 (Foro Umberto I side)
             Class                        S4/C5                   contaminated
        Data in coupon                                05/06/03
       Data out coupon                                10/07/03                        Conservation Science in Cultural Heritage

       Copper corrosion                            1064 Å / 30 days
        Silver corrosion                           286 Å / 30 days
                                The analysis of electrolytic reduction of the
                                corrosion coupon Purafil CCC # P16871 show an
                                environment that is inappropriate for both display
             Note               and conservation of cultural heritage.
                                Gas concentration can be detected in the air, which
                                can produce measurable effects on cultural goods
                                preserved, even for a short period.
                                                                              Table 8. Results of analysis on corrosion coupons

                                                                                      Coupon: Purafil P 16877 (Porta Felice, V. Emanuele Avenue side)
                                                                                           Class                          S5/C5                   contaminated
                                                                                      Data in coupon                                 16/06/03
                                                                                     Data out coupon                                 23/07/03
                                                                                     Copper corrosion                             1497 Å / 30 days
                                                                                      Silver corrosion                            464 Å / 30 days
                                                                                                               The analysis of electrolytic reduction of the
                                                                                                               corrosion coupon Purafil CCC # P16871 show an
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                                                               environment that is inappropriate for both display
                                                                                           Note                and conservation of cultural heritage.
                                                                                                               Gas concentration can be detected in the air, which
                                                                                                               can produce measurable effects on cultural goods
                                                                                                               preserved, even for a short period.


                                                                          •    Corrosion coupon
                                                                               Corrosion coupons have been scattered in space after the registration of measurement
                                                                          date, hour and measurement work team. The coupon located in front of the sea has been
                                                                          leant against a marble dripstone that is jutting out from the door. The other coupon look-
                                                                          ing onto Vittorio Emanuele avenue has been linked to a sign on the door of power cabin.
                                                                               In tab. 7-8 are reported the results of the analysis of the corrosion coupons in the loca-
                                                                          tion looking either onto Foro Umberto I or onto Vittorio Emanuele avenue.

                                                                          •    Classification of environmental aggressiveness
                                                                               As an example and only regarding the coupon of Porta Felice (side Foro Umberto I),
                                                                          the image that shows the thickness of corrosion films is reported (fig. 17). For the other
                                                                          coupons, we don’t include the images. The figure shows the relationship between the
                                                                          thickness of the corrosion films (silver and copper) and the levels of environmental
                                                                          aggressiveness imposed by the laws in force. In the left column, the Class entitled S, as
                                                                          it can be clearly seen in fig. 17, corresponds to the thickness of the silver corrosion film.
S Barbaro et al




                                                                          In the right column, the Class named C corresponds to the thickness of the copper cor-
                                                                          rosion film. On the right side of fig. 17, the Italian legend reports the air characteristics
                                                                          where the coupon was displayed, in function of both classes. The results of the analysis
                                                                          are summarized in tab. 8.
Figure 17. Analysis of corrosion films and scale of environmental aggressiveness.


•   HOBO
    The HOBOS have been located in the
upper part of Porta Felice and have been
hooked to the balustrade, looking onto                                                  Conservation Science in Cultural Heritage
Vittorio Emanuele avenue and towards
Foro Umberto I (fig. 18). The information
drawn    from   the   thermo-hygrometric
measures shall provide us with further
elements to assess and eventually study
phenomena to be noticed in urban
canyons.
    In fig. 19-20 can be found temperature
and humidity evolutions in time recorded        Figure 18. Positioning of the HOBO on
on site at Porta Felice, overlooking the sea.   Porta Felice (side Foro Umberto I.).
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                                Figure 19. Temperature evolution in time recorded on site.




                                                                                Figure 20. Humidity evolution in time recorded on site.


                                                                          b) Cathedral

                                                                              The sensors have been located inside the arcade, on a column’s capital, where the
                                                                          arch of the entrance gate (side C.so V. Emanuele) starts. The corrosion coupon has been
                                                                          wired to a already-existing hook, and was placed on the Cathedral’s gate (fig. 21).
S Barbaro et al




                                                                              In tab. 9 are reported the results of the analysis.

                                                                          •   HOBO
                                                                              The HOBO has been placed on the entrance gate, leant onto the capital and next to
                                                                          the corrosion coupon (fig. 22).
    Figure 21. Positioning on the entrance gate of the cathedral.



Table 9. Results of the analysis on corrosion coupons.

                         Coupon: Purafil P 16881 (Cathedral)
             Class                        S3/C5                     contaminated
        Data in coupon                                   16/06/03
                                                                                       Conservation Science in Cultural Heritage
       Data out coupon                                   23/07/03
       Copper corrosion                            879 Å / 30 days
        Silver corrosion                           177 Å / 30 days
                                 The analysis of electrolytic reduction of the
                                 corrosion coupon Purafil CCC # P16871, show an
                                 environment that is inappropriate for both display
             Note                and conservation of cultural heritage.
                                 Gas concentration can be detected in the air, which
                                 can produce measurable effects on cultural goods
                                 preserved, even for a short period.
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                           Figure 22. Positioning of the Hobo on the entrance gate of the cathedral.
S Barbaro et al




                                                                          Figure 23. Temperature evolution in Cathedral site.
Figure 24. Relative Humidity evolution in Cathedral site.

    In fig. 23 and 24 can be found the evolution in temperature and relative humidity.

c) Porta Nuova

    Two coupons have been placed, both on the façade of Square Piazza Indipendenza
and Vittorio Emanuele avenue. Here are more specific details:
–   Purafil P 16875 – window of the Carabinieri department (second window on the left
    of Porta Nuova, opening onto C.so V. Emanuele;


    Table 10. Results of the analysis on corrosion coupons.

                            Coupon: Purafil P 16875 (Carabinieri barracks)
                                                                                                     Conservation Science in Cultural Heritage
               Class                             S3/C5                       contaminated
           Data in coupon                                     05/06/03
          Data out coupon                                     10/07/03
          Copper corrosion                                 882 Å / 30 days
          Silver corrosion                                 112 Å / 30 days
                                    The analysis of electrolytic reduction of the corrosion coupon
                                    Purafil CCC # P16871, show an environment that is
                                    inappropriate for both display and conservation of cultural
               Note                 heritage.
                                    Gas concentration can be detected in the air, which can
                                    produce measurable effects on cultural goods preserved, even
                                    for a short period.
                                                                          Table 11. Results of the analysis on corrosion coupons.

                                                                                               Coupon: Purafil P 16882 (cornice of the pillar)
                                                                                           Class                        S3/C5                    contaminated
                                                                                      Data in coupon                                  05/06/03
                                                                                      Data out coupon                                 10/07/03
                                                                                      Copper corrosion                          494 Å / 30 days
                                                                                      Silver corrosion                          187 Å / 30 days
                                                                                                              The analysis of electrolytic reduction of the
                                                                                                              corrosion coupon Purafil CCC # P16871, show an
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                                                              environment that is inappropriate for both display
                                                                                           Note               and conservation of cultural heritage.
                                                                                                              Gas concentration can be detected in the air,
                                                                                                              which can produce measurable effects on cultural
                                                                                                              goods preserved, even for a short period.



                                                                          –   Purafil P 16882 – cornice on west side of the door’s pillar (looking towards Piazza
                                                                              Indipendenza), at about 2,00 m high.
                                                                              In tab. 10-11 are reported the corresponding results.


                                                                          •   HOBO
                                                                              Two HOBOS have been placed on the façade of Piazza Indipendenza and Vittorio
                                                                          Emanuele avenue, first floor, on the marble balustrade at about 12meters high (fig.
                                                                          25).
                                                                              In fig. 26-27 are shown the corresponding evolutions in temperature and relative
                                                                          humidity.

                                                                          4.4. Analysis of the results and final considerations

                                                                              In a view to understanding and analyzing the data collected during the thermo-hygro-
                                                                          metric monitoring, it seemed necessary to report in tab. 12 the maximum and minimum
S Barbaro et al




                                                                          values of temperature and relative humidity that have been reached in the sites where
                                                                          the HOBOS had been located.
                                                                              In tab. 13 you can find the absolute temperature gap recorded in the stations.
Figure 25. Locations of the Hobos on Porta Nuova’s façade.




                                                             Conservation Science in Cultural Heritage




Figure 26. Temperature evolution in Porta Nuova site.
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          Figure 27. Relative Humidity evolution in Porta Nuova site.


                                                                           Table 12. Results of the analysis with the HOBO.




                                                                             As it can be deduced from the reported data, there is a large difference gap between
S Barbaro et al




                                                                          the values of maximum and minimum temperature registered in the various measure-
                                                                          ment points. This implies some considerations to be established on the basis of instru-
                                                                          mental values and which should be made explicit so as to put a right interpretation of the
                                                                          data forward.
     Table 13. Temperature gap Dt recorded in the stations.

                         Temperature gap Dt recorded in the stations
                                      Maximum           Minimum
                  Site                                                     Dt [°c]
                                  Temperature [°c]   Temperature[°c]
      Porta Nuova
                                         46,91            27,91             19,00
      (side P.zza Indipendenza)
      Porta Nuova
                                         43,42            27,91             15,51
      (side C.so V. Emanuele)
      Cathedral                          38,77            24,40             14,37

      Piazza Villena                     36,57            26,73             9,84
      Porta Felice
                                         40,59            25,95             14,64
      (side Foro Umberto I)




1) If considering the two extreme points at both ends of Vittorio Emanuele avenue, that
   is to say Porta Nuova and Porta Felice, a significant difference up to 6,32 °C can be
   noticed in terms of maximum temperature (with the highest value of 46,91 °C record-
   ed at Porta Nuova)
2) Still at the same points, the difference between values of minimum temperature goes
   up to 1,13 °C (with the lowest value of 14,57 °C recorded at Porta Felice).
   It can be drawn from those factors the accurate level of the thermo-hygrometric con-
ditions to be found at both edges of the avenue under study; indeed the differences that
emerge are partly due to the different morphology of each measurement site; Porta
Nuova is, for instance, a semi-confined area because of the surrounding buildings, while
                                                                                                 Conservation Science in Cultural Heritage
Porta Felice is on the contrary an open area with the sound exposure influenced by the
closeness to the sea – which contributes to diminishing the daily temperature thanks to
winds blowing in different directions.
   We must bear in mind that high temperature values contribute to the stagnation of pol-
luting factors in the atmosphere. This issue is equally important in the interpretation of the
data extracted from the corrosion coupons which pointed two situations out: a highly
aggressive environment at Porta Nuova (class S3/C5), and an equally aggressive envi-
ronment at Porta Felice (class S4/C5). It is however considered that the presence, in the
latter site, of marine aerosol, which happens to be a very corrosive agent for silver and
copper strings to be found on the coupons. It is finally necessary to report in tab. 14 the
characteristics of environmental aggressiveness in the monitored sites.
                                                                                             day      Porta   Porta       Δt                         day      Porta   Porta     Δt
                                                                                                      Nuova   Felice                                          Nuova   Felice
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                           Temperature max 17/07/03   46,91   32,34      14,57     Temperature max 20/08/03   40,59   30,31    10,28
                                                                                (°C)                                                    (°C)
                                                                           Temperature min 09/10/03   15.23   16,38      1,15      Temperature min 25/10/03   14.09   15,22    1,13
                                                                                (°C)                                                    (°C)


                                                                                                                       Dtmax = 14,57 °C
                                                                                                                       Dtmin     = 1,13 °C

                                                                          Figure 28. Difference in temperature at both edges of the avenue.

                                                                              It appears from the values reported in the table that the site bearing the highest envi-
                                                                           ronmental aggressiveness is Porta Felice looking into Vittorio Emanuele avenue (fig. 28).
                                                                           Hence, considering the various considerations we made, it should be remembered that
                                                                           the site with the highest percentage of environmental aggressiveness happens to be,
                                                                           according to the instrumental monitoring, the Regional Library. This point confirms our
                                                                           hypothesis that polluters have difficulties to disperse when you have favourable morpho-
                                                                           logical conditions on site (canyon) and when you have high temperatures in the day. It
                                                                           could be noticed, however, that the site under study does not bear a particular heavy traf-
                                                                           fic flow in comparison to other measurement stations [20-32]. This very point leads us to
                                                                           execute an accurate analysis of the surrounding conditions, so as not to put trivial and
                                                                           simplified hypothesis forward which would amount to merely analyzing and taking into
                                                                           consideration environmental discomfort in terms of vehicles’ traffic. Finally, the thermo-
S Barbaro et al




                                                                           hygrometric monitoring reveals the risky conditions to be found in the avenue, which con-
                                                                           tributes to paving the way towards other research aimed at the preservation of the cul-
                                                                           tural heritage on site and also striving towards the improvement of environmental condi-
                                                                           tions borne by residents, occasional or else regular by-walkers in the avenue.
Table 14. Values of environmental aggressiveness.

                              Values of environmental aggressiveness

                                                       Copper Corrosion         Silver Corrosion
                 Site                    Class
                                                          Å / 30 days              Å / 30 days
Porta Nuova                             S3/C5                 494                     187
(side P.zza Indipendenza)
Porta Nuova                             S3/C5                 882                     112
(side C.so V. Emanuele)
                                        S3/C5                 879                     177
Cathedral

C.so V. Emanuele                        S3/C5                 936                     142
(opposite the Cathedral)
                                        S2/C1                  87                      75
Regional library (inside)

Regional library                        S3/C5                1294                     150
(window opening onto C.so V. E.)
                                        S2/C5                 493                      75
Regional library (opposite)

                                        S3/C5                 879                     177
Piazza Villena

Porta Felice                            S5/C5                1497                     286
(side C.so V. E.)
Porta Felice                            S4/C5                1064                     464
(side Foro Umberto I)
  Note: the unique value for which the coupon doesn’t appear contaminated is displayed underlined.


   The judgment on comfort or risk conditions for the preservation and/or right exploita-
tion of cultural heritage can be put forward in terms of quantity thanks to the comparison           Conservation Science in Cultural Heritage

between the results gathered by means of measurements and the enforced quality stan-
dard.
   A particular emphasis is drawn on the document published by the Ministry Ministero
per i Beni e le Attività Culturali, entitled “Criteri tecnico-scientifici e standard per i musei
(art. 150, comma 6, D.L. n. 112/1998)” Ambito VI – Sottoambito 1 “Norme per la conser-
vazione e il restauro comprendenti l’esposizione e la movimentazione” in which UNI
norms and international norms are referred to.
   The norm UNI 10820/1999 gives the threshold values for physical parameters (ther-
mo-hygrometric and illuminating conditions). In the same document the advised limit val-
ues in terms of concentration of aerial polluters are reported.
                                                                                As far as limit values are concerned regarding biological atmospheric polluters, the
                                                                          analytical methodologies are reported in the document NORMAL 39/93 with specific ref-
                                                                          erences to colonization and damage that may happen in specific microclimate condi-
                                                                          tions.
                                                                                As regards effects on reception elements, the following norms have a particular
                                                                          importance: norm on the safeguard of air quality (D.Lgs. 351/1999, D.M. 60/2002 and
                                                                          D.M. 261/2002), norm on noise mitigation in outside spaces (447/1995 and enforcement
                                                                          decrees, European norms) and norm on environmental climate (UNI 10339).


                                                                          Notes
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          1    “Corso Vittorio Emanuele” is the Italian street name, to which we shall refer in this paper as
                                                                               “Vittorio Emanuele avenue”.
                                                                          2    Cathode-electromagnetic reduction method developed by the Labs Battelle and Bell Telephone.
                                                                          3    HS = Heat Stress.
                                                                          4    DI = Discomfort index.
                                                                          5    THI = Temperature – Humidity Index, Steadman (1976).
                                                                          6    CP = Perception of Climate, Tacken (1989).
                                                                          7    PMV = Predicted Mean Vote.
                                                                          8    DREAM Dipartimento di Ricerche Energetiche ed Ambientali – Department of Research in
                                                                               Energetics and Environment.
                                                                          9    dB(A) = in weighting scale “A”. One of the most appropriate and easiest methods to get sound
                                                                               level measures that are somehow proportional to sound levels as perceived by humans, is the
                                                                               use of adjustment filters. The human ear not being a linear transducer of noise, the International
                                                                               Regulations have introduced the use of weighting scales A, B, C and D in sound level meas-
                                                                               urements so as to get noise levels similar to that perceived by human ears. In a very easy and
                                                                               immediate way, such scales provide us with information on the energy which triggers loudness,
                                                                               thanks to a correspondence of objective data (Lp, f, etc.) to subjective data (loudness). The
                                                                               weighting A is nowadays the most used one, since it can be easily linked to subjective investi-
                                                                               gations.
                                                                          10 Noise   level in daytime.
                                                                          11   Noise level in nighttime.
S Barbaro et al




                                                                          12 The   classifications C and S shall be described in details in the diagrams to be found below and
                                                                               presenting the coupons’ results.
                                                                          13 The   gradient represents the specific average value of environmental aggressiveness expressed
                                                                               in corrosion’s depth per exposure day.
Bibliography
[1] BERANEK L. 1968, “Acoustics”, New York, Mc Graw Hill.
[2] IANNIELLO C., 1998, L’acustica dei teatri storici: un bene culturale, Ferrara, Terzo
    Convegno del CIARM (Centro Interuniversitario di Acustica e Ricerca Musicale).
[3] GIULIANI A., COCCHI A. 1973, Elementi di Acustica Tecnica, Bologna, Libreria
    Editoriale Petroni.
[4] MONCADA LO GIUDICE G., SANTOBONI S. 1995, Acustica, Milano, Casa Editrice
    Ambrosiana.
[5] OLSON H.F. 1960, Acoustical Engineering, New York, D. van Nostrand.
[6] ROSSING T.D. 1990, The Scienze of Sound, New York, Addison-Wesley.
[7] LORUSSO S. 2000, L’ambiente di conservazione nel settore dei beni culturali,
    Consorzio NETTUNO, Bologna, Pitagora Editrice.
[8] LORUSSO S., MARABELLI M., VIVIANO G. 1995, La contaminazione ambientale e
    il degrado dei materiali di interesse storico-artistico, Roma, Ed. Bulzoni.
[9] LORUSSO S. 2002, La diagnostica per il controllo del sistema manufatto-ambiente,
    Bologna, Pitagora Editrice.
[10] LORUSSO S. 2000, Conservazione e trattamento dei materiali costituenti i beni cul-
     turali, Consorzio NETTUNO, Bologna, Pitagora Editrice.
[11] LORUSSO S., PRESTILEO F., TROILI M., AGOSTINELLO D., BUONOCORE F.
     1998, Monitoraggio microclimatico nel vestibolo della Chiesa di Santa Maria del
     Parto (Sutri-Viterbo), L’Ambiente, 1.
[12] MONCADA LO GIUDICE G. 1997, Benessere termico e qualità dell’aria interna,
     Milano, Masson.
[13] BARBARO S., CARACAUSI R., CHISESI R.M. 2004, The acoustic monitoring of
     urban territory. Influence of particular condition upon noise levels, Russia, 11th
     International Congress on Sound and Vibration in St Petersburg.
[14] BARBARO S., CARACAUSI R., CHAIX B. 2003, Evaluation of the noise climate produ-            Conservation Science in Cultural Heritage
     ced by a means of public transport and analysis of customer response in Palermo (Italy),
     Stockholm, 11th International Congress on Sound and Vibration ICSV10.
[15] BARBARO S., CARACAUSI R., CATANIA U., CHAIX B. 2005, Setting up of a tech-
     nical economic index of priority scales for urban noise control, Lisbon, 12th
     International Congress on Sound and Vibration ICSV12.
[16] BARBARO S., CARACAUSI R., CHISESI R.M. 2001, Uno studio biometeorologico
     del territorio urbano di Palermo, Napoli, 56° Congresso Nazionale ATI.
[17] BARBARO S., CARACAUSI R., CHISESI R.M. 2003, Air quality and health in
     Palermo, Ecology and life protection of industrial-transport complexes ELPIT 2003,
     Russia, Togliatti City.
[18] BARBARO S., CARACAUSI R., CHISESI R.M. 2002, An Ergonomical approach to
     the global Environmental quality, Spain, 2nd International Conference on
     Occupational Risk Prevention in Gran Canaria Island.
                                                                          [19] GENTILE, RONGA, SALASSA 1997, Nuove prospettive storiche, Brescia, Ed. La
                                                                               Scuola.
                                                                          [20] MONCADA LO GIUDICE G., LORUSSO S., MANGANI F. 2001, La tutela dell’am-
                                                                               biente per la salvaguardia dell’uomo, Scienza e Tecnica, 375.
                                                                          [21] CARILE A., LORUSSO S. 2001, La formazione di adeguate figure professionali nel
                                                                               settore dei beni culturali, Scienza e Tecnica, 376.
                                                                          [22] MELI G., LORUSSO S. 2004, Progetto di ricerca: Stesura di una Carta del Rischio
                                                                               per la conservazione dei Beni Culturali negli ambienti confinati, Quaderni di Scienza
                                                                               della Conservazione 4/2004, Bologna, Pitagora Editrice.
                                                                          [23] LORUSSO S., NATALI A. 2004, La qualità dell’aria in ambienti confinati, Quaderni di
                                                                               Scienza della Conservazione 4/2004, Bologna, Pitagora Editrice.
                                                                          [24] GIOVAGNOLI A., LANTERNA G., LORUSSO S., MONCADA LO GIUDICE G.,
                                                                               PRESTILEO F.A. 2001, La salvaguardia dell’ambiente e del biota nel settore dei
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                               beni culturali, Quaderni di Scienza della Conservazione 1/2001, Bologna, Pitagora
                                                                               Editrice.
                                                                          [25] GIAVARINI C. 2001, Domus Aurea: the conservation project, Journal of Cultural
                                                                               Heritage, 2, ELSEVIER.
                                                                          [26] STRADA M., CARBONARI A., PERON F., PORCIANI L., ROMAGNONI P. 2002, The
                                                                               microclimate analysis of tezone “105” of Venetian Arsenale, Journal of Cultural
                                                                               Heritage, 3, ELSEVIER.
                                                                          [27] CAMUFFO D., BERNARDI A., STURARO G., VALENTINO A. 2002, The microcli-
                                                                               mate inside the Pollaiolo and Botticelli rooms in the Uffizi Gallery, Florence, Journal
                                                                               of Cultural Heritage, 3, ELSEVIER.
                                                                          [28] ELBIR T., MUEZZINOGLU A. 2004, Estimation of emission strengths of primari air
                                                                               pollutants in the city of Izmir, Turkey, Atmospheric, 3, ELSEVIER.
                                                                          [29] REDDY M.K., SUNEELA M., SUMATHI M., REDDY R.C. 2005, Indoor air qualità at
                                                                               Salarjung museum, Hyderabad, India, Environmental Monitoring and Assessment,
                                                                               105, Springer.
                                                                          [30] Grontoft T., Raychaudhuri M.R. 2004, Compilation of tables of surface depositino
                                                                               velocities for O3 NO2 and SO2 to a range of indoor surfaces, Atmospheric
                                                                               Environment, 38, ELSEVIER.
                                                                          [31] PITZURRA L. et al. 1999, Microbial environmental monitorino of the refectory in the
                                                                               monastery of St. Anna in Foligno, Italy, Aerobiologia, 15, Kluwer Academic
                                                                               Publishers.
                                                                          [32] ISO Standard 7730 1984, “Moderate thermal environments: determination of the
                                                                               PMV and PPD indices and specifications of the conditions of the thermal comfort”,
                                                                               International Standard Organization.
S Barbaro et al
MESSA A PUNTO DI UN PROTOCOLLO
DI INDAGINE AMBIENTALE PER LA CONSERVAZIONE
E LA FRUIZIONE DEI BENI CULTURALI

1. Introduzione
     Il progetto ha l’obiettivo di analizzare e raccogliere informazioni sullo stato di
conservazione dei beni culturali in Sicilia, non solo fornendo “un codice di com-
portamento responsabile per la tutela, la valorizzazione e la corretta fruizione
dei siti culturali”, ma anche adottando un approccio più scientifico al problema
attraverso tre momenti distinti:
1. Individuazione e catalogazione dei beni culturali a rischio.
2. Monitoraggio di un campione significativo di monumenti, rappresentativi del-
     l’intero territorio nazionale.
3. Diffusione di risultati del monitoraggio.
     Al progetto hanno partecipato varie strutture scientifiche dell’Università di
Palermo, con il Consiglio di Coordinamento degli studi in Ingegneria edile, i
Dipartimenti di Ricerche Energetiche ed Ambientali e di progettazione e
Costruzione Edilizia, il Laboratorio di Ingegneria Chimica per I Beni culturali, il
Dipartimento di Scienze Botaniche.
     Nei mesi di dicembre 2002 e di gennaio 2003 sono stati definiti e messi a
punto la fase esecutiva del progetto, le modalità di monitoraggio, il gruppo di
lavoro e le unità operative, gli aspetti promo-pubblicitari e divulgativi.
     Accanto al tradizionale e ormai consolidato veicolo di informazione e sensi-
bilizzazione sulle problematiche ambientali che incidono sulla salvaguardia e
conservazione del patrimonio storico-artistico-monumentale della nostra regio-
ne, il gruppo promotore coinvolgendo l’Università ha costituito un osservatorio
tecnico sugli aspetti legati al monitoraggio dello stato di conservazione, delle
eventuali condizioni di degrado, delle cause scatenanti e/o agenti sull’evoluzio-
ne spazio-temporale, al fine di individuare gli interventi più idonei ed efficaci per
garantire altresì la migliore fruizione dei beni culturali, lavoro che contribuirà,
inoltre, alla definizione di una vera e propria Carta dei diritti dei visitatori dei
musei.
     Per articolare i contenuti del progetto esecutivo è stata sviluppata una sche-
da operativa schematizzando le attività di indagine nell’ambito delle singole
aree disciplinari (competenze scientifiche) coinvolte nello sforzo comune relati-
vamente agli ambienti interni ed esterni degli edifici monumentali ed ai recetto-
ri sensibili (materiali ed oggetti, operatori ed utenti). Il tavolo tecnico, avviato dai
partners ed affidato al coordinamento di Salvatore Barbaro, ha inizialmente
individuato i compiti che le singole unità operative devono svolgere.
     L’occasione della collaborazione ha stimolato la messa a punto di metodolo-           Conservation Science in Cultural Heritage
gie di settore propedeutiche all’attivazione di rapporti interdisciplinari (correla-
zioni). Le attività consentiranno innanzitutto di pervenire ad una “Procedura otti-
male di monitoraggio” comprendente siti di misura o campionamenti, apparec-
chiature e parametri di indagine, prassi e periodi di acquisizione dei dati, carat-
teristiche della banca dati e tecniche di elaborazione e valutazione dei risultati.
Il test principale di validazione della metodologia di studio ed analisi è stato ese-
guito adottando, come caso di studio, l’intero Corso Vittorio Emanuele a
Palermo1 in quanto sede di numerosi ed importanti elementi e strutture monu-
mentali quali, tra gli altri, Porta Nuova, la Cattedrale, la Biblioteca Regionale, i
Quattro Canti e Porta Felice.
2. Descrizione delle attività di ricerca
    La corretta conservazione di beni di interesse storico ed artistico, nel tempo
e per la fruizione del pubblico, può essere assicurata solo nel caso in cui que-
sti beni siano collocati in luoghi ove le condizioni ambientali, influenzanti i pro-
cessi di degrado, siano opportunamente controllate al fine di limitare la veloci-
tà dei processi stessi. In particolare, occorre che qualsiasi intervento edilizio o
                                                                          impiantistico, che possa modificare la preesistente situazione ambientale di
                                                                          locali destinati alla conservazione di beni di interesse storico e artistico, sia
                                                                          attentamente valutato svolgendo un’analisi ambientale preventiva per identifi-
                                                                          care le condizioni esistenti [1-15]. L’unità svolgerà le seguenti attività finalizza-
                                                                          te alla individuazione di un protocollo di indagine per la conservazione dei beni
                                                                          artistici e culturali:
                                                                          – Stato dell’arte sulla normativa, indagini, rapporti e pubblicazioni scientifiche
                                                                              in materia.
                                                                          – Creazione del coordinamento con le esistenti mappe e/o carte di pericolosi-
                                                                              tà nell’ambiente indoor e/o outdoor.
                                                                          – Redazione di schede per la raccolta di informazioni sulla storia ambientale
                                                                              del bene a micro e meso scala.
                                                                          – Messa a punto di una procedura ottimale (protocollo standard) per la misu-
                                                                              ra delle grandezze ambientali: termoigrometriche, illuminotecniche, di quali-
                                                                              tà dell’aria e vibrazionali.
                                                                          – Applicazione ai casi di studio concordati con gli altri partners.
                                                                          – Monitoraggio ambientale con stazioni mobili (per es. mezzi pubblici
                                                                              dell’Azienda Speciale AMAT) attraverso un sistema avanzato messo a punto
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                              dai componenti del gruppo di lavoro in collaborazione con partners esterni.
                                                                          – Analisi della aggressività dell’aria indoor ed outdoor attraverso l’utilizzazione
                                                                              di coupon di corrosione (campionamento passivo mediante stringhe di rame
                                                                              ed argento). Sarà possibile caratterizzare il livello di corrosività degli ambien-
                                                                              ti ed aree da classificare mediante osservazione dei films di corrosione2
                                                                              depositati sulle stringhe la cui entità dipende dal livello di contaminazione
                                                                              ambientale. Si terrà conto della normativa ISA S.71.04.1985 riconducendo i
                                                                              risultati ad un valore normalizzato riferito ad un mese. In linea di massima si
                                                                              adotta un tempo di esposizione di 30 gg e di 90 gg rispettivamente per
                                                                              ambiente esterni piuttosto inquinati e per ambienti interni puliti.
                                                                          – Partecipazione alla messa a punto di un sistema di raccolta e di gestione dei
                                                                              dati e dei risultati raggiunti da ogni partner.
                                                                          – Applicazione di Indici Biometeorologici Umani (per es. HS3, DI4, THI5, CP6,
                                                                              PMV7, etc.) e del grado di discomfort (per es. mediante il metodo di
                                                                              Scharlau). Analisi del microclima. Applicazione di modelli canyon (Ludwig e
                                                                              Dabbert) [16-18].
                                                                          – Organizzazione di visite e stage nell’ambito di corsi didattici e formativi a vari
                                                                              livelli (scuole, percorsi universitari, corsi SISSIS, programmi IFTS, corsi
                                                                              Master universitari, corsi di aggiornamento professionale).
                                                                              Tali attività saranno condotte con la partecipazione di studenti dei corsi di
                                                                          Laurea di Ingegneria (edile V.O. e N.O., edile-architettura, civile, ambientale)
                                                                          nell’ambito dello svolgimento di tesi di laurea sperimentali, di tirocini o stage di
                                                                          formazione e/o di orientamento (anche ai sensi dell’art. 10, comma 1, lettera f
                                                                          del D.M. per i Manifesti del Nuovo Ordinamento). Ciò contribuirà al processo di
                                                                          formazione di una coscienza ambientale consapevole orientata al migliora-
                                                                          mento della qualità della vita.
                                                                              I risultati consentiranno di individuare adeguati interventi per il controllo delle
                                                                          condizioni idonee al recupero ed alla gestione dei beni.
                                                                              Si ritiene indispensabile sottolineare l’importanza della formazione ai vari
                                                                          livelli del processo di educazione permanente a cui sempre più la società con-
                                                                          temporanea sembra avviata. Nel seguito è riportato un elenco delle principali
                                                                          attività che possono essere inserite nell’ambito del presente progetto con alcu-
                                                                          ni esempi attualmente in corso:
                                                                          – Attività sperimentale collegata allo svolgimento di Laboratori di laurea previ-
                                                                              sti dal Nuovo Ordinamento.
S Barbaro et al




                                                                          – Attività didattico-sperimentale (formativa di base o funzionale alla prepara-
                                                                              zione della tesi finale) collegata allo svolgimento di Dottorati di Ricerca
                                                                              (Fisica tecnica ambientale, Fisica tecnica, Energetica, Progettazione edile,
                                                                              Recupero edilizio, etc.).
                                                                          – Svolgimento di visite e lezioni sperimentali nell’ambito di Master Universitari
                                                                              (Recupero edilizio, Ergonomia), corsi SISSIS (Classi 71a Energia e
                                                                              Ambiente e 33 Disegno tecnico e rappresentazione per es.), programmi
    IFTS (Monitoraggio ambientale e telecontrollo, Recupero edilizio, Disegno
    tecnico e rappresentazione, etc.), corsi di aggiornamento professionale rivol-
    ti a tecnici della pubblica amministrazione, etc.
    La struttura della ricerca si articola in una parte introduttiva comprendente
un’analisi storico conoscitiva dell’evoluzione urbanistica dell’asse viario di C.so
Vittorio Emanuele a Palermo.
    L’indagine storico-conoscitiva non poteva prescindere dall’evoluzione subita
dalla città di Palermo nel corso dei secoli che ne ha profondamente mutato l’a-
spetto morfologico e abitativo; per tale motivo è stata condotta un’analisi del-
l’insediamento urbano dalla città punica (VIII sec. a.C-254 a.C.), fino al piano
regolatore generale del 1963, passando attraverso le innumerevoli vicende che
hanno riguardato l’espansione della città [19].
    Analogamente sono state caratterizzate le porte e le piazze che ricadono nel
perimetro considerato, anche perché oggetto di particolari attenzioni e sede di
precise indagini strumentali che saranno presentate in seguito.
    Il gruppo di lavoro del DREAM8 ha affrontato i problemi concernenti l’inqui-
namento acustico ed atmosferico con particolare riferimento alle caratteristiche
dei principali inquinanti ed alle sorgenti di questi, confrontando i dati acquisiti
con i valori limite imposti dalle recenti disposizioni normative emanate sia in
campo nazionale che europeo.
    I dati acquisiti sono stati opportunamente elaborati e sintetizzati, sia in forma
grafica che tabellare, con l’intento di costituire una fonte d’informazione facil-
mente consultabile anche dai non addetti ai lavori.
    Le rilevazioni strumentali riguardano il periodo che va dal maggio 2003 al
novembre dello stesso anno.
    In ultimo saranno esposte delle conclusioni tratte da un’attenta rielaborazio-
ne dei dati strumentali, atte a fotografare la situazione attuale e a fornire utili
informazioni per le varie attività sia di recupero dei beni storico-architettonici,
che di un’ottimale qualità della vita all’interno degli stessi: in altre parole l’obiet-
tivo si orienta verso la capitalizzazione e l’ottimizzazione dei siti culturali.
    È evidente che il raggiungimento di tali obiettivi richiede un’attività sinergica
da parte di tutti gli operatori coinvolti che hanno manifestato una crescente sen-
sibilità a queste problematiche.
    Lo studio è stato condotto secondo molteplici linee di attività complementari:
¾ indagine conoscitiva mirata ad ottenere informazioni:
    – sulle caratteristiche storiche, fisiche e meteorologiche del sito;
    – sulle attività prevalenti nella zona al fine di individuare le più importanti
sorgenti di inquinanti e di suddividere l’area in funzione delle attività;
¾ monitoraggio di alcuni parametri ambientali ed individuazione del clima
    “acustico-ambientale” nell’intorno parallelo all’asse viario;
                                                                                           Conservation Science in Cultural Heritage
¾ qualità dell’aria (metodi passivi);
¾ rilievo dei flussi di traffico e dei livelli di rumore generati dallo stesso;
¾ monitoraggio con mezzi mobili;
¾ simulazioni acustiche per diversi scenari di traffico veicolare;
¾ Clima, Comfort e Salute.

3. Analisi acustica del corso Vittorio Emanuele
    Scopo dello studio è di seguire le direttive ministeriali contenute nella legge
quadro (n. 447/95) sull'inquinamento acustico, che riguarda il controllo del
rumore dell'ambiente esterno e di quello abitativo.
    Sull’asse viario oggetto di studio, è stata condotta un'indagine volta a verifi-
care se esso soddisfa i requisiti acustici previsti dallo statuto normativo sia per
gli operatori ed i residenti che per i fruitori dei beni culturali. Inoltre, grazie ad
alcune relazioni tra analisi spettrale del rumore e vibrazioni, l’indagine può con-
sentire di valutare i possibili effetti sulle strutture e pertanto sui beni culturali.
    Per la valutazione del livello acustico nelle aree abitative, gli attuali orienta-
menti sono diretti all’individuazione di indici atti a rappresentare efficacemente,
con un unico valore, il livello di rumorosità ambientale attraverso la commisu-
razione sia dei fattori fisici che caratterizzano l’immissione sonora, che della
                                                                          risposta soggettiva legata alle condizioni ambientali ed alle modalità di esposi-
                                                                          zione.
                                                                              Tra questi indici, quello a cui più frequentemente si fa ricorso è il livello equi-
                                                                          valente LAeq, che, come è noto, rappresenta la media energetica dei livelli
                                                                          istantanei di rumore rilevati in un determinato periodo.
                                                                              È da sottolineare il fatto che LAeq rappresenta il parametro di valutazione più
                                                                          significativo per quello che si riferisce al rumore da traffico veicolare, poiché tale
                                                                          rumore si definisce di tipo aleatorio, vale a dire irregolare ed imprevedibile per
                                                                          quanto riguarda il succedersi dei livelli di pressione sonora, il variare degli spet-
                                                                          tri di frequenza dei rumori rilevabili ed il verificarsi di eventi sonori differenziabi-
                                                                          li sia come cadenza che come morfologia di raggruppamenti.
                                                                          3.1. Indagine sperimentale
                                                                              Il rilievo strumentale sull’asse di Corso Vittorio Emanuele (fig. 1) è stato con-
                                                                          dotto nel periodo che va da maggio a novembre del 2003.
                                                                              Bisogna intanto premettere che la distribuzione del rumore urbano non è uni-
                                                                          forme nell’area in questione, in quanto i valori dei livelli sonori nei vari punti sono
                                                                          influenzati da molteplici fattori, quali: la densità ed intensità delle sorgenti e le
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          caratteristiche morfologiche ed urbanistiche del centro abitato. Riguardo a que-
                                                                          st’ultimo aspetto, ad esempio, la presenza di ostacoli, come possono essere gli
                                                                          edifici, provoca una distribuzione irregolare dell’energia sonora con addensa-
                                                                          menti in alcuni punti e zone d’ombra in altri.
                                                                              La misura dei livelli sonori è stata effettuata in un numero limitato di punti allo
                                                                          scopo di contenere in maniera accettabile i tempi di indagine, inoltre sono state
                                                                          scelte le postazioni che meglio caratterizzano l’andamento del rumore nel con-
                                                                          testo urbano studiato.
                                                                              All'interno della zona sono stati scelti 12 siti principali di misura, adottati in
                                                                          quanto ritenuti essere caratterizzanti per le finalità proposte.
                                                                              Contestualmente alle indagini fonometriche è stato analizzato il flusso vei-
                                                                          colare mediante appostamenti in sito, in corrispondenza dei punti scelti per le
                                                                          rilevazioni acustiche. Ci si è serviti di apposite schede di raccolta, nel seguito
                                                                          riportate, nelle quali sono stati indicati il numero di veicoli in transito per la sin-
                                                                          gola stazione, divisi per categoria come previsto dalla normativa, l’ora ed il gior-
                                                                          no della rilevazione ed eventuali note caratterizzanti il punto di rilevazione.
                                                                              L'indagine oggettiva è stata riportata in schede riassuntive contenenti:
                                                                          1. Descrizione dei siti di misura
                                                                          2. Caratteristiche della viabilità del traffico.
                                                                          3. Indici di rumorosità ambientali misurati con un fonometro integratore (fig. 2).
                                                                              Sono stati ricavati per ogni singolo punto istogrammi e grafici che danno
                                                                          un'informazione visiva e immediata del clima acustico.
                                                                              Per meglio analizzare l’area oggetto di studio ci si è serviti di un adeguato
                                                                          supporto cartografico:
                                                                          9 quadro d'unione delle tavole di Palermo;
                                                                          9 orofotocarta di Corso Vittorio Emanuele indicante i vari siti di rilevazione, con
                                                                              i corrispondenti livelli di rumore accertati.
                                                                          I parametri rilevati per i siti di misura sono stati:
                                                                          9 la geometria;
                                                                          9 il tipo e la composizione del traffico;
                                                                          9 i livelli di rumore.
                                                                          3.2. La geometria
                                                                             I dati geometrici sono stati riportati in schede (fig. 3) recanti:
                                                                          9 larghezza della carreggiata;
S Barbaro et al




                                                                          9 larghezza del marciapiede sul sito di misura;
                                                                          9 larghezza del marciapiede sul lato opposto;
                                                                          9 numero di corsie disponibili per il transito;
                                                                          9 senso di marcia;
                                                                          9 parcheggio;
                                                                          9 altezza degli edifici sul sito di misura;
                                                                          9 altezza degli edifici sul lato opposto.
    Inoltre, in ogni singola scheda è stato ritenuto utile annotare tutte quelle noti-
zie atte ad individuare quelle che sono le peculiari caratteristiche d'ogni sito (ad
es.: andamento plano-altimetrico della strada, presenza d'eventuali barriere tra
le residenze e la strada, natura del fondo stradale, presenza d'incroci e sema-
fori etc.).
    In fig. 4 sono indicate le postazioni fonometriche più significative; in fig. 5 è
riportato uno schema dei flussi di traffico. Sono riportate a titolo di esempio le
schede di alcuni dei punti di indagine (fig. 6-8).
3.3. Il tipo, la costituzione del traffico e i livelli di rumore
    Per il tipo e la costituzione del traffico sono stati acquisiti dati sui parametri
che caratterizzano le sorgenti mobili di rumore, ossia la composizione del traf-
fico suddiviso nelle categorie definite dal codice della strada:
– numero autoveicoli                                                             N1
– numero veicoli industriali pesanti                                             N2
– numero veicoli industriali leggeri                                             N3
– numero motocicli                                                               N4
– numero ciclomotori                                                             N5
Inoltre sono state considerate altre tre tipologie di veicoli, precisamente:
– pullman turistici;
– linee extraurbane di trasporto (SAIS, AST, etc.);
– linee urbane di trasporto (AMAT).
    Così facendo si è ricavata la densità del traffico espressa in veicoli/ora per
ogni singola fascia oraria e per singolo punto. Per quanto riguarda le misure dei
livelli acustici di rumorosità ambientale sono stati valutati:
– livello equivalente continuo di pressione sonora in scala di ponderazione
    LAeq [dBA]9
– livello d’esposizione sonora al singolo evento [dBA]                           SEL
– livello sonoro massimo [dBA]                                                   Lmax
– livello sonoro minimo [dBA]                                                    Lmin
– livello sonoro di picco [dBA]                                                  Lpk
– livello statistico cumulativo [dBA]                                            L1, L5, ...,
                                                                                 L99
    Il Lmax e il Lmin rappresentano il valore di massimo e minimo rispettivamen-
te rilevati durante ogni singolo periodo d’osservazione.
    I livelli statistici cumulativi, molto utili nel rilevare il disturbo da rumore da traf-
fico veicolare, si identificano con i livelli di rumore (solitamente in dBA) che sono
stati superati per una certa percentuale di tempo durante il periodo di misura-
zione. Gli L1, L5, ... L99 vengono rilevati attraverso gli analizzatori statistici di
livello, che ordinariamente funzionano con classi di intervallo fino a 1 dB (es.
                                                                                                Conservation Science in Cultural Heritage
L85 corrisponde al livello di rumore superato durante l’85% del tempo di rileva-
mento). I livelli statistici cumulativi più comunemente impiegati sono:
– L1, L5, L10 (rumorosità di picco);
– L50 (rumorosità media);
– L90, L95, L99 (rumorosità di fondo).
    Si sottolinea inoltre che l’LAeq sopra definito, rappresenta il parametro di
valutazione più significativo per quel che si riferisce al rumore da traffico veico-
lare, in quanto tale rumore si definisce di tipo aleatorio e cioè irregolare ed
imprevedibile per quanto riguarda il succedersi dei livelli di pressione sonora e
il verificarsi di eventi sonori differenziali.
3.4. Valutazione del clima acustico nell’asse
   Come criterio generale si è scelto di effettuare le misure sia nelle ore diurne
che in quelle notturne, con un intervallo di tempo compreso tra le 6:00 e le
22:00 e tra le 22:00 e le 6:00 del giorno successivo.
   I rilevamenti tra le 6:00 e le 22:00 sono stati effettuati suddividendo il perio-
do diurno in sedici fasce di un’ora ciascuna; analogamente è stato fatto per le
fasce notturne.
   Le misure sono state effettuate nei giorni feriali di martedì, mercoledì, gio-
vedì e venerdì, escludendo eventuali situazioni atipiche, quali la concomitanza
                                                                          di giornate prefestive o soggette a situazioni locali anomale (fiere, mercati, etc.).
                                                                          Durante le misurazioni, il microfono è stato posto, ove possibile, a 120-150 cm
                                                                          dal bordo del marciapiede o dal ciglio della carreggiata. Inoltre, in presenza di
                                                                          giornate ventose il microfono è stato protetto con una cuffia antivento.
                                                                          3.5. Schede esplicative relative ai punti di rilevamento rappresentativi
                                                                              Sono state realizzate delle tabelle che raccolgono i dati misurati ed in parti-
                                                                          colare: il livello di pressione media ponderata in scala “A” (Leq), il livello massi-
                                                                          mo Lmax e quello minimo Lmin ed i dati di flusso viario riferito sia ai 15 minuti di
                                                                          osservazione, che ai 60 minuti così da poter determinare il numero di veicoli
                                                                          transitati ogni ora.
                                                                              Nella tab. 1 si evidenziano, per le stazioni più significative, i parametri rela-
                                                                          tivi ai 60 minuti di osservazione relativi alla fascia oraria 8:00-9:00. Inoltre i dati
                                                                          prima citati sono stati organizzati in funzione della stazione di misura per le
                                                                          diverse fasce orarie, mettendo così in evidenza le variazioni di traffico e dei
                                                                          livelli acustici nelle diverse fasce orarie nei punti di riferimento (tab. 2). In tab. 3
                                                                          si riportano a titolo di esempio i dati ricavati per una delle stazioni più rappre-
                                                                          sentative.
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                              Dopo aver raccolto ed organizzato i dati, sono stati calcolati i livelli Ld10 ed
                                                                          Ln11, che rappresentano rispettivamente i livelli equivalenti medi di pressione
                                                                          sonora in curva “A” riferiti al periodo diurno (6:00-22:00) e notturno (22:00-
                                                                          6:00). I valori calcolati sono stati raccolti nella tab. 4 riassuntiva.
                                                                          3.6. Risultati e discussione
                                                                              Dall’indagine sulla rumorosità ambientale legata al traffico stradale è emer-
                                                                          so che essa è sempre significativa, sia nel periodo diurno che in quello nottur-
                                                                          no, e che nella maggior parte dei punti raggiunge livelli tali da poter costituire
                                                                          fonte di “rischio” per i residenti della zona e di disturbo per i visitatori. Tali rischi
                                                                          sono riconducibili non solo a danni di tipo specifico dell’apparato uditivo, ma
                                                                          anche a disturbi legati all’ambito soggettivo dell’individuo recettore o all’ambito
                                                                          relazionale interpersonale.
                                                                              Per quando riguarda i volumi di traffico rilevati, si è notato che il numero dei
                                                                          veicoli circolanti è variato coerentemente con il modificarsi delle intensità sono-
                                                                          re registrate. È stato osservato, a questo proposito che, quando il flusso veico-
                                                                          lare assume valori elevati, le intensità sonore non soltanto raggiungono livelli più
                                                                          alti ma riducono notevolmente il loro campo di variabilità.
                                                                              Come ci si attendeva dalla presenza dell’intenso traffico veicolare transitan-
                                                                          te, i livelli di rumorosità ambientale risultano elevati e questo a causa sia della
                                                                          composizione e dei volumi di traffico che della particolare conformazione del-
                                                                          l’asse schematizzata nella letteratura specifica come canyon o come tessuto ad
                                                                          U (fig. 9).
                                                                          4. Monitoraggio termoigrometrico e dell’aggressività ambientale
                                                                               Oggetto di questa fase del monitoraggio ambientale è l’analisi delle condi-
                                                                          zioni ambientali di Corso Vittorio Emanuele a Palermo, area particolarmente
                                                                          soggetta a fenomeni di degrado. Con riferimento alle analisi del degrado di tipo
                                                                          ambientale, si è potuto comprendere che le cause a cui è possibile imputare
                                                                          maggiormente il processo di malessere dell’edificio e dell’uomo sono di tipo
                                                                          atmosferico nonché di qualità dell’aria. È stata condotta, quindi, un’indagine
                                                                          conoscitiva dei parametri caratterizzanti la condizione ambientale e degli agen-
                                                                          ti inquinanti.
                                                                               Un sopralluogo preliminare ha permesso l’individuazione dei punti più idonei
                                                                          alla collocazione dei sensori utilizzati per il monitoraggio. In conseguenza di ciò
S Barbaro et al




                                                                          sono stati introdotti, per gli ambienti esterni, dei Corrosion Classification
                                                                          Coupon per la misurazione di agenti corrosivi nell’ambiente e di sensori HOBO
                                                                          Pro per la misurazione della temperatura ed umidità relativa per esterni. Le
                                                                          caratteristiche tecniche di ogni strumento utilizzato rispettano le prescrizioni
                                                                          della norma UNI 10829.
                                                                               I siti oggetto di monitoraggio lungo l’asse del Kassaro sono stati individuati
                                                                          in base alla loro posizione: nella parte bassa è Porta Felice, quindi Piazza
Villena, la Biblioteca Regionale, la Cattedrale ed infine Porta Nuova.
L’esperienza è stata fondamentale per la comprensione dei criteri che guidano
la scelta del luogo più idoneo per la collocazione dei sensori.
    I coupon di corrosione sono stati in seguito inviati in un laboratorio specifico
a Doraville, Georgia (USA), per la loro decifrazione, mentre i sensori HOBO Pro,
dopo l’acquisizione dei dati, non sono stati rimossi dalle loro sedi, al fine di con-
tinuare a monitorare le condizioni ambientali; infatti tali sensori restituiscono
risultati notevolmente più attendibili in funzione del loro tempo di esposizione.
    In fig. 10 viene schematicamente mostrato il quadro sperimentale relativo
all’indagine condotta in Corso Vittorio Emanuele.
    Nell’ambito della suddetta analisi sono stati utilizzati soltanto alcuni degli
strumenti necessari ad una esaustiva analisi e monitoraggio, che sono di segui-
to elencati.

4.1. Sensori di temperatura ed umidità relativa per esterni: HOBO Pro
    Per la misurazione della temperatura e dell’umidità relativa in ambienti ester-
ni sono stati impiegati gli apparecchi della serie HOBO Pro modello MAHBPO
32.0 a due canali: temperatura ed RH (umidità relativa) (fig. 11).
    I data logger HOBO Pro possono essere utilizzati anche in ambienti con con-
densa e possono registrare fino a 65.921 valori con risoluzione standard, o
32.645 ad alta risoluzione.
    Gli intervalli di campionamento sono completamente programmabili dall’u-
tente all’interno di un intervallo da 0,5 a 9 ore, con una durata massima della
registrazione di 3 anni.
    Una protezione contro le radiazioni solari viene consigliata al fine di una
maggiore precisione della misurazione dell’umidità relativa e temperatura in
luoghi esposti a radiazioni solari o a calore riflesso. Questa protegge inoltre il
sensore RH di HOBO Pro dalla pioggia. La comunicazione con il PC avviene
attraverso due versioni di software per la gestione dei logger e dei dati. In fig.
12 vengono riassunti i vantaggi e gli svantaggi dei sensori HOBO Pro.

4.2. Sensori per la caratterizzazione del livello di corrosività degli ambienti:
     corrosion classification coupon
   Si tratta di dispositivi ideati per caratterizzare il livello di corrosività degli
ambienti (fig. 13), di cui si riportano in fig. 14 vantaggi e svantaggi.
   Tali sensori si basano sul fatto che la presenza nell’aria dei gas contaminanti
produce effetti misurabili su materiali campione opportunamente scelti e nor-
malizzati. Il monitoraggio della reattività consiste nell’esporre, per un tempo
prefissato e negli ambienti contenenti questi gas, materiali campione effettuan-

                                                                                          Conservation Science in Cultural Heritage
do test normalizzati e, conseguentemente, nel quantificare le modificazioni chi-
miche intervenute sulle superfici. L’entità sui test è in relazione diretta con il
grado di inquinamento e di pericolosità dell’ambiente rappresentando per un
determinato tempo di esposizione l’effetto complessivo e sinergico sui test cam-
pione dei gas presenti nell’aria e dei fattori ambientali fra questi interagenti.
   Per tutto il tempo di esposizione i test registrano, normalmente in termini di
formazione di film di ossidi e/o di sali, l’aggressività dei gas presenti nell’aria.
   Il monitoraggio della reattività, proposto in questo studio, implica l’uso di tec-
nologie passive molto semplici, che non introducono variazioni nell’ambiente da
monitorare. Di contro, queste strumentazioni non permettono alcuna misura
diretta degli effetti che i gas provocano su ciò che si intende salvaguardare.
Altra limitazione nell’uso dei coupon è quella relativa al fatto che essi non sono
sensibili a tutti i gas presenti nell’aria, ma soltanto a quelli acidi, potendo, in tal
modo, misurare con grande efficacia il potenziale corrosivo ambientale.
   La scelta dei materiali metallici come test è stata originariamente traslata da
quanto si è evidenziato per la conservazione e la conseguente funzionalità dei
computers ma, in seguito, si è dimostrata molto utile in termini generali in quan-
to i materiali metallici reagiscono in modo sufficientemente veloce con i gas
acidi presenti nell’aria e permettono quindi di evidenziare in tempi sufficiente-
mente brevi la pericolosità degli ambienti.
                                                                              Delle stringhe di rame ed argento, chiamate Corrosion Classification
                                                                          Coupon (C.C.C.), vengono installate nell’area da classificare.
                                                                              L’apparecchiatura consiste in un contenitore in plexiglass, delle dimensioni di
                                                                          10 cm x 9,5 cm, contenente le stringhe di dimensioni 3,85 cm x 1,3 cm. Nel tempo
                                                                          si formano dei films di corrosione la cui entità dipende dal livello di contaminazio-
                                                                          ne dell’ambiente. Dopo l’esposizione il coupon viene spedito per essere analizza-
                                                                          to in laboratorio dove viene preparato un rapporto di analisi.
                                                                              Il metodo dell’analisi dei films di corrosione che si forma sulle stringhe è
                                                                          chiamato riduzione catodica-elettrolitica; un metodo frutto della ricerca dei labo-
                                                                          ratori Battelle e Bell Telephone System Monograph. La tecnica di analisi consi-
                                                                          ste nel mettere il coupon sul quale si è formato il film in un elettrolita adatto e
                                                                          far passare una corrente costante tra il coupon stesso (il catodo) ed un anodo
                                                                          di platino, osservando il potenziale (voltaggio) tra il coupon oggetto di analisi ed
                                                                          un elettrodo di riferimento durante la riduzione. Si possono conoscere i vari
                                                                          componenti che compongono la pellicola di ossidazione attraverso la misura
                                                                          dei diversi livelli di potenziale che il processo genera. Lo spessore della pelli-
                                                                          cola si calcola tramite la legge di Faraday.
                                                                              Lo spessore del film in angstroms (Å) è determinato attraverso il tempo
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          necessario per ridurre i films ad una corrente costante. Sebbene altri metodi
                                                                          alternativi possano essere applicati per l’identificazione del film di corrosione,
                                                                          questo può essere determinato dalla specifica riduzione del potenziale.
                                                                              Particolare attenzione bisogna avere nell’utilizzo di tali dispositivi; è neces-
                                                                          sario infatti seguire attentamente le seguenti istruzioni:
                                                                          1. Piazzare il coupon nell’area da classificare entro 30 giorni dal ricevimento
                                                                              dello stesso.
                                                                          2. Compilare l’etichetta incollata nella parte superiore del coupon con le
                                                                              seguenti informazioni:
                                                                              – nome e indirizzo della società;
                                                                              – identificazione dell’area da classificare;
                                                                              – data di installazione;
                                                                              – ora di installazione;
                                                                              – periodo di esposizione all’ambiente.
                                                                          3. Piazzare il coupon nell’area interessata con l’etichetta posta verso l’alto.
                                                                          4. Ci sono delle controversie per quanto riguarda il tempo di esposizione dei
                                                                              coupon. L’appendice C della normativa ISA S.71.04.1985 prescrive quanto
                                                                              segue: la corrosione è definita in termini di film di corrosione che si forma in
                                                                              un mese circa di esposizione. È noto che la formazione del film sarà molto
                                                                              lenta in un’area dolce dal punto di vista corrosivo e rapida in ambienti seve-
                                                                              ri.
                                                                          5. Al fine di facilitare la misura dello spessore dei films di corrosione in tali con-
                                                                              dizioni estreme, il tempo di esposizione può essere esteso a tre mesi per
                                                                              ambienti dolci, oppure ridotto a due settimane per ambienti aggressivi.
                                                                              Inoltre bisogna ricordare che la corrosione del rame non è lineare, quindi l’i-
                                                                              dentificazione del periodo di esposizione deve avvenire con grande cura.
                                                                          6. L’esperienza ha dimostrato che le misure che abbracciano periodi di espo-
                                                                              sizione più lunghi o più brevi, possono essere ricondotte ad un valore nor-
                                                                              malizzato pari ad un mese usando la seguente formula:
                                                                                                               X1 = X (t1/ t)
                                                                             dove:
                                                                             X1 = spessore equivalente del film dopo un mese;
                                                                             X = spessore del film misurato dopo il tempo t;
                                                                             t1 = 30 giorni;
S Barbaro et al




                                                                             t = tempo reale di esposizione del coupon espresso in giorni;
                                                                             Ovviamente, maggiore è il periodo di test del coupon maggiore sarà l’op-
                                                                             portunità per esso di rilevare condizioni normali o anomale e quindi fornire
                                                                             una più ampia gamma di informazioni per il design del sistema filtrante più
                                                                             idoneo. Inoltre, un’esposizione maggiore di 90 giorni permetterà di registra-
                                                                             re gli effetti di più ampie fluttuazioni di temperatura, umidità, pressione atmo-
                                                                             sferica e condizioni del vento.
   Per una corretta scelta del tempo di esposizione del coupon in ambiente, è
   opportuna un’analisi preliminare dello stesso. Se il coupon è altamente ossi-
   dato ed ha cambiato colore dopo 30 giorni di esposizione, dovrebbe essere
   rimosso ed inviato ai laboratori addetti alle specifiche analisi. Se, invece, non
   evidenzia alterazioni apprezzabili nel colore, è consigliabile lasciarlo in espo-
   sizione per un periodo aggiuntivo di tempo, fino a 90 giorni. Se l’ispezione
   visiva non è possibile e la severità dell’ambiente è sconosciuta, sarebbe
   opportuno togliere il coupon dopo 30 giorni.
7. Trascorso il tempo di esposizione, rimuovere il coupon dall’area da classifi-
   care.
   Segnare sull’etichetta incollata sulla parte superiore la data e il tempo di
   esposizione.
   È estremamente importante questa fase di annotazione perché sarebbe
   impossibile per i laboratori preparare un rapporto senza questi dati.
   I risultati finali, che si possono apprendere dall’installazione dei coupon,
   fanno riferimento a determinate specifiche dettate dalle Norme Cei/lec 654-
   4/1987 e da quelle Ansi/Isa - S71.04/1985.
   Nella tab. 5 si riporta una classificazione degli ambienti relativa alle Norme
Ansi/Isa, mentre nella tab. 6 vengono forniti i parametri, utilizzati per lo studio
in oggetto, relativi alla classificazione secondo le norme Ansi/Isa e relative ai
coupon Purafil utilizzati.
4.3. Risultati del monitoraggio strumentale
    I dati relativi alle rilevazioni strumentali condotte nei siti ricadenti all’interno
dell’asse viario verranno presentati in forma tabellare, indicando l’esatta ubica-
zione della strumentazione mediante rilievi fotografici (fig. 15).
    Il periodo di acquisizione dei dati va distinto per i diversi tipi di sensori mon-
tati. In particolare si ha:
– coupon PURAFIL: dal giugno 2003 al luglio dello stesso anno;
– HOBO PRO: dal giugno 2003 all’ottobre dello stesso anno.
a) Porta Felice
    I sensori posizionati a Porta Felice sono stati dislocati in modo da monitora-
re le condizioni ambientali rispettivamente verso il mare e verso Corso Vittorio
Emanuele. Tale scelta è stata fatta considerando la grande influenza che l’ae-
rosol marino può avere da una parte e lo smog dall’altra (fig. 16).

• Coupon di corrosione
   I coupon di corrosione sono stati dislocati previa compilazione in cui è stata
specificata la data, l’ora e l’Ente che ha effettuato le rilevazioni.

                                                                                           Conservation Science in Cultural Heritage
   Quello posto sul fronte a mare è stato appoggiato su una cornice marmo-
rea leggermente aggettante della porta. L’altro, posto in corrispondenza del
fronte interno, è stato ancorato ad un’insegna posta sulla porta della cabina
elettrica.
   Nelle tab. 7-8 vengono riportati i risultati delle analisi sui coupon di corro-
sione posti rispettivamente al lato del Foro Umberto I e al lato di C.so V.
Emanuele.

• Classificazione aggressività ambientale
    A titolo di esempio e soltanto per il coupon di Porta Felice lato Foro Umberto
I, si riporta in fig. 17 l’immagine che mostra lo spessore dei film di corrosione.
Per i coupon successivi tali immagini saranno omesse. Le figure mostrano la
relazione tra gli spessori dei films di corrosione (argento e rame) ed i livelli di
aggressività ambientale imposti dalla vigente legislazione. Nella colonna di sini-
stra, la Classe denominata S, come può essere chiaramente visto in fig. 17, è
definita in funzione dello spessore del film di corrosione di argento. Nella colon-
na di destra, la Classe denominata C è definita in funzione dello spessore del
film di corrosione di rame. Sul lato destro della fig. 17, la legenda riporta le
caratteristiche dell’aria in cui i coupon sono stati esposti, in funzione di entram-
be le classi. I risultati delle analisi sono riassunte in tab. 8.
                                                                          • HOBO
                                                                              Gli HOBO sono stati posti nella parte superiore di Porta Felice, agganciati
                                                                          alla ringhiera, verso Corso Vittorio Emanuele e verso Foro Umberto I (fig. 18).
                                                                              Nelle fig. 19-20 vengono mostrati gli andamenti della temperatura e della
                                                                          umidità relativa a Porta Felice lato mare.
                                                                          b) Cattedrale
                                                                              I sensori destinati alla cattedrale sono stati posizionati all’interno del loggia-
                                                                          to in corrispondenza del capitello di una colonnina, all’imposta dell’arco del por-
                                                                          tale d’ingresso (lato C.so V. Emanuele). Il coupon di corrosione è stato aggan-
                                                                          ciato con il filo di ferro ad un gancio preesistente, e installato sul portale d’in-
                                                                          gresso della Cattedrale (fig. 21).
                                                                              In tab. 9 vengono riportati i risultati delle analisi.
                                                                          • HOBO
                                                                            L’HOBO è stato posizionato sul portale d’ingresso (solo poggiato sopra il
                                                                          capitello), adiacente al coupon di corrosione (fig. 22).
                                                                            Nelle fig. 23 e 24 vengono mostrati gli andamenti della temperatura e della
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                          umidità relativa.
                                                                          c) Porta Nuova
                                                                             Sono stati installati due coupon, rispettivamente sul fronte di Piazza
                                                                          Indipendenza e su quello di Corso Vittorio Emanuele.
                                                                             Nello specifico:
                                                                          – Purafil P 16875 - finestra della caserma dei Carabinieri (seconda finestra a
                                                                             sinistra rispetto a Porta Nuova), prospiciente su C.so V. Emanuele;
                                                                          – Purafil P 16882 - cornicione lato ovest del pilone della porta (lato Piazza
                                                                             Indipendenza), a circa 2 m di altezza.
                                                                             Nelle tab. 10-11 vengono riportati i corrispondenti risultati.
                                                                          • HOBO
                                                                             Sono stati posizionati 2 HOBO, rispettivamente sul fronte di Piazza
                                                                          Indipendenza e su quello di Corso Vittorio Emanuele, sulla balaustra marmorea
                                                                          del primo piano, ad un’altezza di circa 12 m (fig. 25).
                                                                             Nelle fig. 26-27 vengono mostrati i corrispondenti andamenti della tempera-
                                                                          tura e della umidità relativa
                                                                          4.4. Analisi dei risultati e giudizio conclusivo
                                                                              Per la comprensione e l’analisi dei dati ottenuti attraverso il monitoraggio ter-
                                                                          moigrometrico, si è ritenuto opportuno riportare nella tab. 12 i valori massimi e
                                                                          minimi di temperatura ed umidità relativa raggiunti nei siti ove sono stati instal-
                                                                          lati gli HOBO di misurazione.
                                                                              Nella tab. 13, invece, si riporta lo scarto di temperatura assoluto registrato
                                                                          nelle stazioni.
                                                                              Come si evince dai dati sopra riportati, esiste un ampio margine di differen-
                                                                          za fra i valori delle temperature massime e minime riscontrate nei vari punti di
                                                                          rilevazione. Questo implica una serie di considerazioni, formulate sulla base dei
                                                                          valori strumentali, che possono essere esplicitate al fine di una corretta inter-
                                                                          pretazione dei dati raccolti.
                                                                              Nello specifico:
                                                                          1) considerando i due punti estremi dell’asse viario di Corso Vittorio Emanuele,
                                                                              Porta Nuova e Porta Felice, emerge una significativa differenza di tempera-
                                                                              tura massima pari a 6,32 °C (con il valore più alto che si riscontra a Porta
                                                                              Nuova: 46,91 °C);
S Barbaro et al




                                                                          2) negli stessi punti la differenza tra le temperature minime rilevate è di 1,13 °C
                                                                              (con il valore più basso riscontrato a Porta Felice: 14,57 °C) (fig. 28).
                                                                              Da questi fattori si può trarre un’esatta indicazione delle condizioni termoi-
                                                                          grometriche che ci sono alle due estremità dell’asse in oggetto. Le differenze
                                                                          riscontrate sono in parte giustificabili con la diversa morfologia dei due siti in
                                                                          questione: infatti, Porta Nuova è un ambiente semiconfinato per la presenza
                                                                          degli edifici circostanti, e Porta Felice, viceversa, un luogo aperto ma con espo-
sizione influenzata dalla vicinanza del mare che contribuisce a diminuire le tem-
perature giornaliere attraverso i venti spiranti nelle varie direzioni.
    Si fa presente che temperature elevate contribuiscono al ristagno dei fattori
inquinanti presenti nell’atmosfera, ed è anche in questa logica che si possono
interpretare i dati forniti dai coupon anticorrosione, che hanno accertato la pre-
senza a Porta Nuova di un ambiente altamente aggressivo (classe S3/C5), e a
Porta Felice di un ambiente altrettanto aggressivo (classe S4/C5), consideran-
do però che in quest’ultimo sito c’è la presenza dell’aerosol marino che risulta
essere un agente particolarmente corrosivo per le stringhe di rame e argento
presenti sul coupon.
    È utile riassumere in tab. 14 le caratteristiche di aggressività ambientale pre-
senti nei siti monitorati. Dai valori sopra riportati emerge che il sito che presenta
la più alta aggressività ambientale è quello di Porta Felice sul lato prospiciente
Corso Vittorio Emanuele. Quindi, tenendo presenti le considerazioni su esposte,
si deve ritenere che, dal monitoraggio strumentale effettuato, il sito con la più alta
percentuale di aggressività ambientale risulta essere quello della Biblioteca
Regionale.
    Ciò conferma in pieno le ipotesi formulate circa la scarsa attitudine degli inqui-
nanti a disperdersi in presenza di favorevoli condizioni morfologiche del sito
(canyon) e di elevate temperature raggiunte nell’arco della giornata. Si rileva
però che il sito in oggetto non presenta un flusso di traffico particolarmente ele-
vato, se confrontato con le altre stazioni di rilevamento: questo suggerisce un’at-
tenta analisi delle condizioni al contorno al fine di non cadere nella formulazione
di banali ipotesi semplificative che, in studi di questo tipo, riconducono le cause
di malessere ambientale al solo traffico veicolare [20-32].
    In ultima analisi il monitoraggio termo-igrometrico che è stato effettuato con-
sente una prima determinazione delle condizioni di rischio che sono presenti
nell’asse viario, contribuendo ad aprire la strada verso altri studi mirati alla con-
servazione dei beni architettonici presenti nel sito e al miglioramento delle con-
dizioni ambientali a cui sono sottoposti sia la popolazione residente sia coloro
che transitano occasionalmente o abitualmente nell’arteria.
    Il giudizio sulle condizioni di benessere o di rischio per la conservazione e/o
la fruizione dei beni culturali può essere formulato in termini quantitativi ope-
rando il confronto fra i risultati ottenuti sperimentalmente e gli standard di qua-
lità fissati dalla normativa vigente in materia. Si fa qui riferimento al documento
del Ministero per i Beni e le Attività Culturali “Criteri tecnico-scientifici e standard
per i musei (art. 150, comma 6, D.L. n. 112/1998)” Ambito VI – Sottoambito 1
“Norme per la conservazione e il restauro comprendenti l’esposizione e la movi-
mentazione” nel quale si riprendono Norme Uni e norme internazionali.
    In particolare la norma UNI 10820/1999 fornisce i valori di soglia per i para-
                                                                                           Conservation Science in Cultural Heritage
metri fisici (termoigrometrici ed illuminotecnici). Nello stesso documento sono
riportati i valori limite raccomandati di concentrazione degli inquinanti aerodi-
spersi.
    Per quanto riguarda i valori limite per gli inquinanti biologici atmosferici, le
metodologie analitiche sono riportate nel documento NORMAL 39/93 con rife-
rimento alla colonizzazione e al danno che si realizzano in particolari condizio-
ni microclimatiche.
    In relazione agli effetti sui soggetti recettori hanno pure rilevanza le norme
specifiche sulla tutela della qualità dell’aria (D.Lgs. 351/1999, D.M. 60/2002 e
D.M. 261/2002), sulla mitigazione del rumore emesso ed immesso nell’am-
biente esterno (legge quadro 447/1995 e decreti attuativi, normative comunita-
rie) e sul clima ambientale (UNI 10339).
Note
1 “Corso Vittorio Emanuele” è il nome in italiano della via oggetto di studio che, nella
  versione in inglese del documento, è stata denominata “Vittorio Emanuele ave-
  nue”.
2 Metodo di riduzione catodica-elettrolitica messo a punto dai laboratori Battelle e
  Bell Telephone.
                                                                                                      3    HS = Heat Stress.
                                                                                                      4    DI = Discomfort index.
                                                                                                      5    THI = Temperature – Humidity Index, Steadman (1976).
                                                                                                      6    CP = Perception of Climate, Tacken (1989).
                                                                                                      7    PMV = Predicted Mean Vote.
                                                                                                      8    Dipartimento di Ricerche Energetiche ed Ambientali dell’Università degli Studi di
                                                                                                           Palermo.
                                                                                                      9    dB(A)= in scala di ponderazione “A”. Uno dei metodi più semplici per ottenere una
                                                                                                           misura fonometrica che in qualche modo fornisca indicazioni proporzionali a ciò
                                                                                                           che si percepisce consiste nell’uso di filtri di correzione. Non essendo l’orecchio
                                                                                                           umano un trasduttore lineare del rumore, le Norme Internazionali hanno introdot-
                                                                                                           to l’uso di curve di ponderazione A, B, C e D, ovvero delle “tarature” applicate ai
                                                                                                           fonometri per rendere le loro risposte simili a quelle dell’orecchio umano. Tali curve
                                                                                                           forniscono in maniera semplice ed immediata una indicazione dell’energia che dà
                                                                                                           luogo a sensazione sonora, non già una misura di questa, creando una corri-
                                                                                                           spondenza tra dati oggettivi (Lp, f, etc.) e dati soggettivi (la sensazione Sonora) La
                                                                                                           ponderazione A è oggi la più utilizzata poiché nelle misurazioni si correla meglio
                                                                                                           alle prove soggettive.
Setting up of a protocol of environmental research for the preservation




                                                                                                      10   Livello di rumore nel periodo diurno.
                                                                                                      11   Livello di rumore nel periodo notturno.
                                                                                                      12   Le classi C ed S, verranno dettagliatamente specificate accanto ai grafici relativi
                                                                                                           ai risultati dei coupon installati durante il monitoraggio proposto, e nel seguito
                                                                                                           riportati.
                                                                                                      13   Il gradiente rappresenta il valore specifico medio dell’aggressività ambientale
                                                                                                           espresso in profondità della corrosione per giorno di esposizione.




                                                                          Summary
                                                                          The research aims at collecting information on the state of preservation of the cultural heritage in
                                                                          Palermo, and deals more precisely with Vittorio Emanuele avenue, itself bounded by two city gates
                                                                          called Porta Felice (northern gate facing the Mediterranean sea) and Porta Nuova (southern gate)
                                                                          that both give access to the historic centre of the city. Another important purpose is the assessment
                                                                          of livability level, be it for workers, residents, cultural operators, or else visitors, with a particular inter-
                                                                          est in traffic noise. The research has been conducted by means of miscellaneous scientific duties;
                                                                          however we shall only refer here to two types of practice : the monitoring of environmental noise and
                                                                          the monitoring of the level of air aggressiveness through the study of thermo-hygrometric and chem-
                                                                          ical aspects. Whereas the Corrosion Classification Coupon was useful for the measurement of cor-
                                                                          rosive agents in outdoor locations, outdoor HOBO Pro sensors were used to report temperature and
                                                                          relative humidity.
                                                                          Hence it was possible to define the acoustic climate on the avenue surveying both geometrical data
                                                                          as well as traffic flow and characteristics.


                                                                          Riassunto
                                                                          Lo studio ha l’obiettivo di raccogliere informazioni sullo stato di conservazione dei beni culturali di-
                                                                          slocati lungo Corso Vittorio Emanuele a Palermo tra le due porte che danno accesso alla città sto-
                                                                          rica: Porta Felice (lato mare) e Porta Nuova. Altro obiettivo è quello di valutare il grado di vivibilità
                                                                          sia per gli operatori ed i residenti che per i fruitori dei beni culturali (con particolare riferimento al
S Barbaro et al




                                                                          rumore da traffico veicolare). Lo studio è stato condotto secondo molteplici linee di attività comple-
                                                                          mentari anche se nel presente documento si fa riferimento solamente al monitoraggio del rumore
                                                                          ambientale e del grado di aggressività dell’atmosfera per quanto concerne gli aspetti termoigrome-
                                                                          tico e chimico. Per la misurazione di agenti corrosivi nell’ambiente esterno ci si è avvalsi dei
                                                                          Corrosion Classification Coupon, mentre per la misurazione della temperatura e umidità relativa di
                                                                          sensori HOBO Pro per esterni.
Il clima acustico nell’intorno parallelo all’asse viario è stato caratterizzato rilevando contestualmen-
te geometria, flussi e composizione del traffico.


Résumé
L’objectif de la recherche est ici de recueillir des données sur l’état de conservation d’édifices ou de
biens culturels qui se situent à Palerme (Sicile) sur Cours Vittorio Emanuele, lui-même délimité par
les deux portes Porta Felice (porte nord face à la mer Méditerranée) et Porta Nuova (porte sud) qui
sont des voies d’accès au centre historique de la ville. L’autre but principal concerne l’évaluation des
conditions de vie, tant pour les travailleurs, que pour les résidents ou les agents du domaine cultu-
rel, ou encore pour les visiteurs, en s’attachant tout particulièrement à l’analyse du bruit émis par le
trafic automobile. La recherche a été menée grâce à différents modes opératoires scientifiques, qui
ne seront pas détaillés ici; nous nous concentrerons dans cet article sur la présentation des deux
types de monitorage effectués, celui du bruit environnemental et celui du niveau d’agressivité de
l’air, à travers l’étude d’aspects thermo-hygrométriques et chimiques. Tandis que le Coupon de
Classification de Corrosion a permis de mesurer les agents corrosifs extérieurs, les capteurs exté-
rieurs HOBO Pro ont été utilisés pour évaluer la température et l’humidité relative.
Ainsi, il a été possible de définir le climat acoustique sur l’avenue en effectuant des recherches à la
fois sur les données géométriques du site, et sur les caractéristiques et flux de trafic automobile.


Zusammenfassung
Diese wissenschaftliche Forschung hat die Aufgabe, Daten über den Zustand der kulturellen
Gebäude oder Gegenstaende zu erfassen, die in Palermo in der Corso Vittorio Emanuele Strasse,
zwischen den zwei Portalen der Stadt Porta Felice und Porta Nuova liegen. Durch diese Portale
erreicht man das historische Stadtzentrum. Das andere Ziel ist die Evaluation der
Lebensverhältnisse der Analyse des Autoverkehrs: die Forschung interessiert sich für die Arbeiter
und die Einwohner der Corso Vittorio Emanuele, und auch für die Kulturbeauftragten sowie die
Besucher der Stadt. Verschiedene wissenschaftlichen Methoden wurden benutzt; wovon hier nur
zwei wichtigen Punkte vorstellt werden. Dieser Artikel konzentriert sich auf zwei geleisteten
Kontrolle: Lärmverschmutzung und Luftverschmutzung durch chemischen und auch thermo-hygro-
metrischen Punkte. Die Corrosion Classification Coupon erlaubt, die korrosiven Mittel zu definieren
und Außen- HOBO- Pro-Sensor wurde benutzt, um Temperatur und relativ Feuchtigkeit abzuschät-
zen.
Dank Geometrie und Daten über den Verkehr wurden die Lärmverhältnis und das Lärmklima auf
Corso Vittorio Emanuele Strasse definiert.
                                                                                                           Conservation Science in Cultural Heritage
Resumen
El objetivo del presente proyecto consistìa en recoger informaciòn sobre el estado de conservaciòn
de los bienes culturales en Palermo (Sicilia), y màs precisamente en el Corso Vittorio Emanuele,
entre las dos puertas de la ciudad històrica que se llaman Porta Felice (lado mar) y Porta Nuova.
El proyecto comprende el estudio del grado de la calidad de vida y de trabajo en el Corso Vittorio
Emanuele, y considera sobre todo el ruido automòbil en esta avenida. El estudio contiene varias
actividades cientìficas complementarias, ma presentaremo solamente dos metodos de monitoraje:
el ruido del ambiente y el grado de agressividad en la atmòsfera (anàlisis de aspectos termo-higro-
metricos y quìmicos).
Los cientificos utilizan los “Corrosion Classification Coupons” para misurar los agentes corrosivos
en el ambiente externo y los “Hobo Pro sensors” para externo para misurar la temperatura y la
humedad relativa.
Los cientificos analisan también el clima acustico alrededor del Corso Vittorio Emanuele gracìas a
la geometrìa y al flujo y composiciòn del tràfico automòbil.
S Barbaro et al   Setting up of a protocol of environmental research for the preservation
