Modelli B.I.M. e modelli B.E.M. ad ausilio dell'analisi multicriterio e proposta di un'alternativa progettuale

The scope of the Design Thesis is to find the project which best suits the maximum of hypothetical client requirements through a Multi-Criteria Analysis and BIM software, by assigning different weights to the aimed targets. A preliminary study was carried out in order to define and classify the public building typology, hosting different uses along the daytime. The civic center adapts to its context, depending on the ever changing cultural, demographic, historic features of the urban environment in its surroundings. The main feature of this typology of public spaces is that diverse collective activities take place inside, scheduled to best organize the space use and actively support and encourage the social life of a community. The “Quartiere Isola” is historically a vibrant area of Milan, with a strong social identity. In relation to the requests resumed into the competition notice and in the Documento Preliminare alla Progettazione (Preliminary Design Document), a Capitolato Speciale Prestazionale ( Performative Specification ) was carried out in reference to the MCA. All performance aspects were then defined during the meta-design phase, including interiors and construction technologies. The analysis was further developed by researching, evaluating and assigning a score to bio-climatic aspects such as functional and spatial standards, technologic and massing studies, energy needs, building envelope economical analysis . . Therefore, the three shortlisted projects of the competition were chosen and a parametric model of the different designs was prepared, by the mean of AutoCAD Revit Architecture 2016. An immediate figure of areas, volumes, solid and transparent surfaces and their orientation was ready to use as a base to deepen the analysis. All collected data were then integrated within the virtual model through a parametric design software (Green Building Studio), focusing on technologic elements, to achieve a preliminary Energy assessment. A standard envelope was defined and a space setting out was prepared in order to evaluate and find the best solution in terms of Energy performance between the different models. Hence, an alternative project proposal was carried out in order to give a response to the different specification requests. An Energy model was optimized, in order to obtain a figure about the energy and fuel consumption within a preliminary phase of the project. All data were then transferred into an interoperable software, called Autodesk Revit Architecture, to obtain a set of relevant information related to the building envelope. A HVAC system was finally defined, allowing its energy needs calculation complying with the current Regulation requirements.

In questo lavoro di tesi si è cercato, attraverso un’ analisi multicriteria (MCA) e con l’ausilio di strumenti BIM, di stabilire quale fosse il progetto che rispondesse al maggior numero di richieste della committenza, aggiudicando diversi pesi agli obiettivi preposti. Si è svolto uno studio in fase preliminare per la definizione e la classificazione di questa tipologia di edificio pubblico, in quanto deve essere preposto ad accogliere serie diversificate di utenze, in diverse ore della giornata. Il centro civico, a seconda delle caratteristiche culturali, demografiche e storiche del luogo che lo circonda, cambia le sue esigenze. La caratteristica di questa tipologia di edifici pubblici è che al suo interno vi sono servizi collettivi organizzati in modo tale da poter passare il tempo libero in maniera costruttiva ed incentivare i rapporti sociali della comunità; il quartiere Isola è storicamente un quartiere vivace e con una forte identità sociale. In funzione delle richieste riassunte nella documentazione del bando e nel Documento Preliminare alla Progettazione (DPP), si è redatto un capitolato speciale prestazionale in riferimento allo studio della comparazione multi criterio (MCA). Questo ha fatto sì che si definissero, già in fase di meta-progettazione, gli aspetti inerenti alle prestazioni sia degli ambienti interni che delle tecnologie costruttive. L’analisi si è suddivisa nella ricerca ed assegnazione del punteggio ai seguenti aspetti bioclimatici: rispetto dei requisiti funzionali e spaziali richiesti, sviluppo volumetrico e tecnologico, determinazione della quantità di energia richiesta per ogni edificio, analisi economica degli involucri. Si sono quindi scelti tre progetti finalisti e di questi si sono costruiti i modelli parametrici attraverso il software Autodesk Revit Architecture 2016, in modo tale da avere un conteggio immediato di aree, volumi, superfici opache, trasparenti e loro orientamenti. Si sono successivamente integrati i dati nei modelli dell’edificio attraverso la progettazione virtuale parametrica concentrandosi su elementi tecnologici, al fine di effettuare un’analisi energetica preliminare con Green Building Studio. Si è dapprima definito un involucro standard e si sono impostati i vani per verificare, a parità di prestazioni, quale edificio fosse energeticamente più performante. In seguito, è stata proposta un’ alternativa progettuale che rispondesse alle richieste del capitolato. Di questo é stato ottimizzato un modello energetico, in modo da avere un primo riscontro sui consumi di energia elettrica e di carburante già in fase di progettazione preliminare. Sono stati trasferiti i dati in un software interoperabile con Autodesk Revit Architecture per ottenere i valori relativi all’involucro. Definito un impianto HVAC se ne è infine calcolato il fabbisogno energetico seguendo la normativa vigente.