Guaranteeing the safety of populations within the built environment constitutes an essential aspect for the engineers. However, populations are more and more exposed to sudden-onset natural disasters especially in the built environment, where they live and work. Among natural disasters, earthquakes are one of the most hazardous due to visible effects and the impossibility to predict them. Emergency planning before the disaster constitute the central aspect of this research. Nowadays, risk-mitigating solutions implemented by Civil Defence Bodies (e.g.: guiding people towards safe areas, provide them the first aid, improving buildings' strength) result incoherent with the real emergency that may occur. Predicting environmental modifications (e.g.: damages) and human reactions (e.g.: evacuation choices) to such stimuli could allow intervening incisively on citizens’ safety levels. Initially, rapid data collection methodologies at the urban scale are developed for scenarios creation without consuming excessive resources and time. In this way, the built environment's physical vulnerabilities and human exposure-related factors are evaluated and simulated. Finally, a resilient metric to interpret the collected data is obtained to having knowledge of urban centre criticalities that could impede inhabitants’ evacuation and rescue teams’ intervention. On such basis, effective risk-reduction solutions are tested on a post-intervention scenario by iterating again the obtained methodological framework. The elaborated workflow can support public administrations in emergency plans redaction. Meanwhile, the collecting data process can be employed in simulation-based activities aimed at scenarios prediction. Future works should perform additional analysis investigating how a human being can be directly influenced by the introduced risk reduction solutions (e.g.: wayfinding signs presence, shaped obstacles to avoid congestions, rescuers intervention) in simulation environments.

Garantire la sicurezza all'interno dell'ambiente costruito, costituisce un aspetto essenziale per gli ingegneri. Tuttavia, siamo sempre più esposti a catastrofi naturali imprevedibili come i terremoti che danneggiano l’ambiente in cui viviamo. La pianificazione dell’emergenza prima del disastro costituisce l'aspetto centrale di questa ricerca. Al giorno d'oggi, le soluzioni per mitigare il rischio messe in atto dagli Enti di Protezione Civile (es.: guidare le persone verso aree sicure, fornire loro il primo soccorso, migliorare la resistenza degli edifici) potrebbero rivelarsi incoerenti con lo scenario che ci si ritrova a fronteggiare. Prevedere modifiche ambientali unitamente alle reazioni umane in tali condizioni potrebbe consentire un intervento più incisivo sui livelli di sicurezza dei cittadini. Inizialmente, si sviluppano metodologie speditive di raccolta dei dati su scala urbana per la creazione di possibili scenari. In questo modo vengono analizzate e simulate le vulnerabilità dell'ambiente costruito e i fattori legati all'esposizione umana. Infine, si ottiene una metrica resiliente per interpretare i dati raccolti. Ciò permette di rilevare le criticità dei centri urbani che potrebbero impedire l'evacuazione degli abitanti e al tempo stesso l'intervento delle squadre di soccorso. Su tale base, soluzioni efficaci di riduzione del rischio vengono testate su uno scenario post-intervento iterando nuovamente il quadro metodologico ottenuto. Il workflow elaborato si propone come supporto per le pubbliche amministrazioni nella redazione dei piani di emergenza. Inoltre, il processo di raccolta dei dati può essere impiegato in attività basate sulla simulazione finalizzate alla previsione di scenari. I lavori futuri dovrebbero concentrarsi su come l’essere umano, nelle situazioni d’emergenza, può essere influenzato dalle soluzioni introdotte nell’ambiente per la riduzione del rischio (ad esempio: presenza di segnali di orientamento, ostacoli sagomati per evitare congestioni, intervento dei soccorritori) in ambienti di simulazione.

Behavioural-based resilient solutions for a safer built environment in a seismic emergency

LUCESOLI, MICHELE
2021-05-28

Abstract

Garantire la sicurezza all'interno dell'ambiente costruito, costituisce un aspetto essenziale per gli ingegneri. Tuttavia, siamo sempre più esposti a catastrofi naturali imprevedibili come i terremoti che danneggiano l’ambiente in cui viviamo. La pianificazione dell’emergenza prima del disastro costituisce l'aspetto centrale di questa ricerca. Al giorno d'oggi, le soluzioni per mitigare il rischio messe in atto dagli Enti di Protezione Civile (es.: guidare le persone verso aree sicure, fornire loro il primo soccorso, migliorare la resistenza degli edifici) potrebbero rivelarsi incoerenti con lo scenario che ci si ritrova a fronteggiare. Prevedere modifiche ambientali unitamente alle reazioni umane in tali condizioni potrebbe consentire un intervento più incisivo sui livelli di sicurezza dei cittadini. Inizialmente, si sviluppano metodologie speditive di raccolta dei dati su scala urbana per la creazione di possibili scenari. In questo modo vengono analizzate e simulate le vulnerabilità dell'ambiente costruito e i fattori legati all'esposizione umana. Infine, si ottiene una metrica resiliente per interpretare i dati raccolti. Ciò permette di rilevare le criticità dei centri urbani che potrebbero impedire l'evacuazione degli abitanti e al tempo stesso l'intervento delle squadre di soccorso. Su tale base, soluzioni efficaci di riduzione del rischio vengono testate su uno scenario post-intervento iterando nuovamente il quadro metodologico ottenuto. Il workflow elaborato si propone come supporto per le pubbliche amministrazioni nella redazione dei piani di emergenza. Inoltre, il processo di raccolta dei dati può essere impiegato in attività basate sulla simulazione finalizzate alla previsione di scenari. I lavori futuri dovrebbero concentrarsi su come l’essere umano, nelle situazioni d’emergenza, può essere influenzato dalle soluzioni introdotte nell’ambiente per la riduzione del rischio (ad esempio: presenza di segnali di orientamento, ostacoli sagomati per evitare congestioni, intervento dei soccorritori) in ambienti di simulazione.
Guaranteeing the safety of populations within the built environment constitutes an essential aspect for the engineers. However, populations are more and more exposed to sudden-onset natural disasters especially in the built environment, where they live and work. Among natural disasters, earthquakes are one of the most hazardous due to visible effects and the impossibility to predict them. Emergency planning before the disaster constitute the central aspect of this research. Nowadays, risk-mitigating solutions implemented by Civil Defence Bodies (e.g.: guiding people towards safe areas, provide them the first aid, improving buildings' strength) result incoherent with the real emergency that may occur. Predicting environmental modifications (e.g.: damages) and human reactions (e.g.: evacuation choices) to such stimuli could allow intervening incisively on citizens’ safety levels. Initially, rapid data collection methodologies at the urban scale are developed for scenarios creation without consuming excessive resources and time. In this way, the built environment's physical vulnerabilities and human exposure-related factors are evaluated and simulated. Finally, a resilient metric to interpret the collected data is obtained to having knowledge of urban centre criticalities that could impede inhabitants’ evacuation and rescue teams’ intervention. On such basis, effective risk-reduction solutions are tested on a post-intervention scenario by iterating again the obtained methodological framework. The elaborated workflow can support public administrations in emergency plans redaction. Meanwhile, the collecting data process can be employed in simulation-based activities aimed at scenarios prediction. Future works should perform additional analysis investigating how a human being can be directly influenced by the introduced risk reduction solutions (e.g.: wayfinding signs presence, shaped obstacles to avoid congestions, rescuers intervention) in simulation environments.
gestione dell'emergenza; processo d evacuazione; valutazione del rischio sismico; design comportamentale
Emergency management; Evacuation process; Seismic risk assessment; Behavioural design
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Tesi_Lucesoli.pdf

accesso aperto

Descrizione: Tesi_Lucesoli
Tipologia: Tesi di dottorato
Licenza: Creative commons
Dimensione 7.13 MB
Formato Adobe PDF
7.13 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/11566/289597
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus ND
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? ND
social impact