I SISTEMI A SECCO E LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE: DAL PROGETTO ALLA REALIZZAZIONE: PROGETTAZIONE PARAMETRICA AMBIENTALE

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1 I SISTEMI A SECCO E LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE: DAL PROGETTO ALLA REALIZZAZIONE: PROGETTAZIONE PARAMETRICA AMBIENTALE Arch. Valentina Temporin Master Processi Costruttivi Sostenibili, Università Iuav di Venezia Rovereto, 22 febbraio

2 Qual è l iter di progetto che utilizziamo? 102

3 ESTERNO 103

4 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI 104

5 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D 105

6 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI 106

7 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA 107

8 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING 108

9 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE 109

10 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE

11 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE iter lineare di progetto 11

12 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE iter lineare di progetto 12

13 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE iter lineare di progetto 13

14 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE iter lineare di progetto 14

15 ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE iter lineare di progetto 15

16 mq disponibili mc disponibili funzioni richieste normativa vigente costruito esistente... 16

17 condizioni climatiche terreno budget materie prime disponibili... mq disponibili mc disponibili funzioni richieste normativa vigente costruito esistente... 17

18 requisiti d utilizzo accessibilità adattabilità flussi orari richieste specifiche committenza... condizioni climatiche terreno budget materie prime disponibili... mq disponibili mc disponibili funzioni richieste normativa vigente costruito esistente... 18

19 requisiti d utilizzo accessibilità adattabilità flussi orari richieste specifiche committenza... condizioni climatiche terreno budget materie prime disponibili... BENCHMARK consumi energetici consumi idrici corboon footprint emissioni t di comfort LCA durata trasformabilità... mq disponibili mc disponibili funzioni richieste normativa vigente costruito esistente... 19

20 PERSONE requisiti d utilizzo accessibilità adattabilità flussi orari richieste specifiche committenza... RISORSE condizioni climatiche terreno budget materie prime disponibili... BENCHMARK consumi energetici consumi idrici corboon footprint emissioni t di comfort LCA durata trasformabilità... SPAZIO mq disponibili mc disponibili funzioni richieste normativa vigente costruito esistente

21 PERSONE requisiti d utilizzo accessibilità adattabilità flussi orari richieste specifiche committenza... RISORSE condizioni climatiche terreno budget materie prime disponibili... SPAZIO mq disponibili mc disponibili funzioni richieste normativa vigente costruito esistente

22 PERSONE RISORSE SPAZIO 122

23 PERSONE RISORSE SPAZIO 123

24 PERSONE RISORSE SPAZIO 124

25 PERSONE PERFORMANCE USABILITY RISORSE SPAZIO FORMING 125

26 PERFORMANCE USABILITY FORMING 126

27 PERFORMANCE USABILITY FORMING 127

28 PERFORMANCE USABILITY FORMING 128

29 PERFORMANCE USABILITY FORMING 129

30 BENCHMARK DI SOGLIA Valori di riferimento che deve garantire il progetto DATI 130

31 PERSONE RISORSE SPAZIO BENCHMARK DI SOGLIA Valori di riferimento che deve garantire il progetto DIAGRAMMA SPR Insiemi di progetto che devono essere coinvolti nell iter di PROCESSO DATI INPUT 131

32 PERSONE performance usability RISORSE SPAZIO forming BENCHMARK DI SOGLIA DIAGRAMMA SPR INCROCI FPU Valori di riferimento che deve garantire il progetto Insiemi di progetto che devono essere coinvolti nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra coppie di insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO DATI INPUT ANALISI 132

33 PERSONE performance usability RISORSE SPAZIO forming BENCHMARK DI SOGLIA DIAGRAMMA SPR INCROCI FPU DIAGRAMMA DI STATO Valori di riferimento che deve garantire il progetto Insiemi di progetto che devono essere coinvolti nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra coppie di insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra TUTTI insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO DATI INPUT ANALISI OUTPUT 133

34 PERSONE performance usability RISORSE SPAZIO forming BENCHMARK DI SOGLIA DIAGRAMMA SPR INCROCI FPU DIAGRAMMA DI STATO Valori di riferimento che deve garantire il progetto Insiemi di progetto che devono essere coinvolti nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra coppie di insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra TUTTI insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO SBD SIMULATION BASED DESIGN BIM BUILDING INFORMATION MODELING DATI INPUT ANALISI OUTPUT 134

35 SIMULATION BASED DESIGN - BUILDING INFORMATION MODELLING - PERSONE performance usability RISORSE SPAZIO forming BENCHMARK DI SOGLIA DIAGRAMMA SPR INCROCI FPU DIAGRAMMA DI STATO Valori di riferimento che deve garantire il progetto Insiemi di progetto che devono essere coinvolti nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra coppie di insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO Grado di interazione tra TUTTI insiemi di progetto indagati nell iter di PROCESSO SBD SIMULATION BASED DESIGN BIM BUILDING INFORMATION MODELING DATI INPUT ANALISI OUTPUT PERSONE performance usability DIAGRAMMA DEL PROCESSO PROGETTUALE PROGETTO COME SISTEMA EMERGENTE RISORSE SPAZIO forming 135

36 PROCESSO SPR 136

37 PROCESSO SPR APPROCCIO LOGICO A SPIRALE 137

38 strutture risorse climatiche PROCESSO SPR APPROCCIO LOGICO A SPIRALE AMBITI DI PROGETTO impianti carboon footprint geometria richieste della committenza 138

39 strutture risorse climatiche PROCESSO SPR APPROCCIO LOGICO A SPIRALE AMBITI DI PROGETTO INTERAZIONE CONTINUA TRA DATI impianti carboon footprint geometria richieste della committenza 139

40 strutture risorse climatiche PROCESSO SPR APPROCCIO LOGICO A SPIRALE AMBITI DI PROGETTO INTERAZIONE CONTINUA TRA DATI TREND DEL DATO impianti carboon footprint geometria richieste della committenza 140

41 OGNI DATO È ESPRESSO PER FAMIGLIE DI SOLUZIONI geometria 141

42 OGNI DATO È ESPRESSO PER FAMIGLIE DI SOLUZIONI LA SEQUENZA È DI TIPO INPUT / ANALISI / OUTPUT (IAO) dove il risultato di una analisi è il dato di partenza per l analisi successiva <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I geometria 142

43 OGNI DATO È ESPRESSO PER FAMIGLIE DI SOLUZIONI LA SEQUENZA È DI TIPO INPUT / ANALISI / OUTPUT (IAO) dove il risultato di una analisi è il dato di partenza per l analisi successiva NELLA PRASSI, L ANALISI È LA FASE DI SIMULAZIONE E OTTIMIZZAZIONE <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I O BIM I I A geometria path geometrici VS path solari bucature VS illuminamento zone termiche VS areazione Nelle SIMULAZIONI avvengono le integrazioni tra gli insiemi S P R e la conseguente evoluzione del progetto 143

44 OGNI DATO È ESPRESSO PER FAMIGLIE DI SOLUZIONI LA SEQUENZA È DI TIPO INPUT / ANALISI / OUTPUT (IAO) dove il risultato di una analisi è il dato di partenza per l analisi successiva NELLA PRASSI, L ANALISI È LA FASE DI SIMULAZIONE E OTTIMIZZAZIONE OGNI OUTPUT ENTRA A FAR PARTE DEL BIM (INTESO COME DATABASE) <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I O BIM I I A geometria path geometrici VS path solari bucature VS illuminamento zone termiche VS areazione Nelle SIMULAZIONI avvengono le integrazioni tra gli insiemi S P R e la conseguente evoluzione del progetto 144

45 OGNI DATO È ESPRESSO PER FAMIGLIE DI SOLUZIONI LA SEQUENZA È DI TIPO INPUT / ANALISI / OUTPUT (IAO) dove il risultato di una analisi è il dato di partenza per l analisi successiva NELLA PRASSI, L ANALISI È LA FASE DI SIMULAZIONE E OTTIMIZZAZIONE OGNI OUTPUT ENTRA A FAR PARTE DEL BIM (INTESO COME DATABASE) SE LO DESIDERO POSSO TORNARE ALL OUTPUT PRECEDENTE e ripartire con nuovi dati e nuove analisi <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I <<< O <<< A <<< I O BIM I I A geometria path geometrici VS path solari bucature VS illuminamento zone termiche VS areazione Nelle SIMULAZIONI avvengono le integrazioni tra gli insiemi S P R e la conseguente evoluzione del progetto 145

46 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup DEFINIZIONE DEL DOMINIO / MIND MAP / MATRICE DI DUMMY (GEOMETRIA) definizione dei vincoli / variabili + costanti 146

47 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup IRRAGGIAMENTO 147

48 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup SOLAR ENVELOPE (con ostruzioni dell intorno) 148

49 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup APERTURE / SCHERMATURE 149

50 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup FLUIDODINAMICA ESTERNA (pressioni / velocità) 150

51 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup CREDITI LEED (automatici) 151

52 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup MIND MAP TEMATICHE / PROFILI D USO / PROFILI ENERGETICI 152

53 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup MIND MAP TEMATICHE / PROFILI D USO / PROFILI ENERGETICI 153

54 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup OMBREGGIAMENTO (ombre proprie) 154

55 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup DOMINIO E DISTRIBUZIONE INTERNA 155

56 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup DISTRIBUZIONE INTERNA (usability, affordance) 156

57 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup DISTRIBUZIONE BUCATURE 157

58 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup FLUIDODINAMICA INTERNA 158

59 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup ILLUMINAZIONE NATURALE 159

60 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup STRUTTURA 160

61 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup MATERIALI / INVOLUCRO 161

62 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup MATERIALI / INVOLUCRO 162

63 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup RESTITUZIONE GRAFICA 2D e dettagli

64 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup COMPUTI 164

65 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup DETTAGLI COSTRUTTIVI 165

66 BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup NUOVO DOMINIO 165

67 DOE (progettare e gestire le simulazioni) FAMIGLIE DI SOLUZIONI (mai una soluzione unica) SBD Simulation Based Design dalle fasi di concept BIM COME GESTORE DEL PROCESSO MIND MAP per individuare vincoli / variabili / costanti / parametri del processo PROFILI D USO e zone termiche 166

68 La progettazione parametrica ambientale (PED Parametric Environmental Design methodology) è un approccio metodologico al progetto che, attraverso l analisi e la successiva selezione di famiglie di soluzioni, prevede l ottimizzazione del progetto stesso attraverso simulazioni (SBD), e il conseguente equilibrio del sistema, secondo i tre principali canali di indagine Spazio / Persone / Risorse. Il processo si basa su un approccio di ridondanza ciclica che utilizza il tempo come unità di misura, partendo dal concept design fino alla costruzione, l utilizzo e la dismissione del manufatto. Le famiglie di soluzioni sono sempre il risultato di una progettazione del numero e del tipo di simulazioni (DOE Design of Experiments), che devono essere stabilite dal progettista in funzione di variabili, costanti e obiettivi, in numero necessario. 167

69 Team di Ricerca: Enrico Di Munno - Docente IUAV - Coordinatore Scientifico Master PCS Valentina Temporin - Docente IUAV - Coordinatrice Master PCS Matteo Diez - Docente RomaTre - Ricercatore CNR InSEAN Marco Rapone - Esperto Allplan Alberto Altavilla - Esperto <IES> Virtual Environment Fabio Favoino - Ricercatore Cambrige Institute Si ringraziano per i materiali didattici: Tiziano Dalla Mora, Elisabetta Li Destri, Antonio Rea, Stefania Prando, Annalisa Abbondanza, Francesca Guerrieri, Roberta Pietrobono, Alessandra Vella, Ornella Ferlito, Giulia Lodadio. 168

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