Hybrid Modular Architecture: a strategic framework of building innovation for emerging housing behaviors in urban contexts

The research, has been developed in the framework of a Doctoral Research scholarship at the department of architecture, built environment and con-struction engineering of Politecnico di Milano, in partnership with a co-funding panel of manufacturing companies involved in the construction sec-tor (Gewiss srl, Progress srl, Valsir srl., Simenes Italia spa). The research aims to define a reference scenarios for innovation in building construction, to reduce critical issues of actual production models: global demographic trends to define future housing demand, urban density to reduce sprawl and land consumption, modularization and industrialization to reduce build-ing process footprint. Afterward the research analyze a series of case stud-ies to seeks the traces of the ongoing urban housing behaviors metamor-phosis due to social, economical and technological changes, and of a new type of emerging “house as a service” products. On this premises the thesis proposes a new theoretical framework defined as “hybrid modular” to interpret the dynamic housing behaviors changes, triggering industrialization and footprint reduction of building construction industry. The modular hybrid building is reconceived separating permanent from temporary typological and technological purposes in a building. As a theoretical framework for following experimental phase the thesis hypno-tizes a concept project (meta-progetto) in which are conceptually separated the long lifecycle systems (permanent mother structure) from the short lifecycle systems (plug in/out living modules), allowing the building to change over its lifecycle following the changes of users needs and habits, and to trigger connection standardization and industrial large scale produc-tion of living modules units. This basis has then led to the establishment of an experimental step that aims to design a possible application of this principles in a specific proto-type building system in cooperation with manufacturing companies to in-vestigate all potential product innovations.

La ricerca, è stata sviluppata nell'ambito di una borsa di studio di dottorato di ricerca presso il dipartimento di architettura, ambiente ed ingegneria costruttiva del Politecnico di Milano, in collaborazione con un gruppo di cofinanziamento di aziende manifatturiere coinvolte nel settore edile (Gewiss srl, Progress srl, Valsir srl., Simenes Italia spa). La ricerca mira a definire uno scenario di riferimento per l'innovazione nella costruzione di edifici, per ridurre le criticità degli attuali modelli di produzione: tendenze demografiche globali per definire la domanda futura di abitazioni, densità urbana per ridurre sprawl e consumo di suolo, modularizzazione e industrializzazione per ridurre il processo di costruzione orma. Successivamente la ricerca analizza una serie di casi studiati per cercare le tracce dei comportamenti abitativi urbani in atto metamorfosi dovuti a cambiamenti sociali, economici e tecnologici e di un nuovo tipo di prodotti emergenti di "casa come servizio". In questa sede la tesi propone un nuovo quadro teorico definito come "modulare ibrido" per interpretare i cambiamenti dei comportamenti abitativi dinamici, innescando l'industrializzazione e la riduzione dell'impronta dell'edilizia. L'edificio ibrido modulare è riconcepito separando il permanente da scopi tipologici e tecnologici temporanei in un edificio. Come quadro teorico per la successiva fase sperimentale, la tesi ipnotizza un concetto di progetto (meta-progetto) in cui sono concettualmente separati i sistemi del ciclo di vita lungo (struttura madre permanente) dai sistemi a ciclo di vita breve (moduli plug-in / out viventi), permettendo l'edificio per cambiare il suo ciclo di vita seguendo i cambiamenti delle esigenze e delle abitudini degli utenti e per innescare la standardizzazione della connessione e la produzione industriale su larga scala di moduli di moduli abitativi. Questa base ha quindi portato all'istituzione di una fase sperimentale che mira a progettare una possibile applicazione di questi principi in uno specifico sistema di costruzione prototipo in collaborazione con le aziende manifatturiere per individuare tutte le potenziali innovazioni di prodotto.