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

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 2013 101

Qual è l iter di progetto che utilizziamo? 102

ESTERNO 103

ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI 104

ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D 105

ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI 106

ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA 107

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

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

ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE 1 2 3 4 5 6 10

ESTERNO PIANTE / SEZIONI PROSPETTI MODELLO 3D IMPIANTI DOMOTICA CERTIFICAZIONI/ RATING COSTRUZIONE 1 2 3 4 5 6 iter lineare di progetto 11

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

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

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

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

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... 120

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... 121

PERSONE RISORSE SPAZIO 122

PERSONE PERFORMANCE USABILITY RISORSE SPAZIO FORMING 125

PERFORMANCE USABILITY FORMING 126

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

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

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

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

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

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

PROCESSO SPR 136

PROCESSO SPR APPROCCIO LOGICO A SPIRALE 137

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

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

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

OGNI DATO È ESPRESSO PER FAMIGLIE DI SOLUZIONI geometria 141

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

BIM (Allplan) <IES> Virtual Environment Ecotect Simapro Space Sintax Cinema4D Sketchup RESTITUZIONE GRAFICA 2D e dettagli 80 210 80 210 163

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

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

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

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

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

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