taleah tecnologie additive in legno per edifici active house. A BIM-based multi-dimensional analysis for the decision-making support of the building process. The application on wooden additive solutions for the sustainable transformation of the built environment

The research project aims to define an innovative methodological approach for the management of the construction process, across the building entire life-cycle, from the design, to the production, operation and the maintenance stages. It is based on a multi-dimensional analysis, which refers to information-integrated environments and multi-criteria evaluation methods, such as BIM (Building Information Modeling) and DO (Design Optioneering). By the application of this methodology, the proposal wants to identify innovative models of process, product, and design (project) of wood-based construction technologies as additive solutions of urban and architectural, technological and energetic, seismic and structural transformation of the existing building stock. The evaluation principles, criteria and parameters are defined by the analysis of a new creative breakdown taxonomy of the most widespread wood-based construction systems, including innovative products and industrial processes (already BIM-oriented and CNC-based). Besides, a wide survey on real case studies, among the architectural and technical literature and a capillary network of industries and stakeholders, outlines the design strategies and good practices of the existing building stock transformation. These analyses integrate with new criteria and parameters the validated Active House evaluation approach, which already considers the three principles of Comfort, Energy and Environment, validating qualitative and quantitative data related to constructions’ features, as referred to specific parameters. The research outcome is, therefore, a dynamic and active tool to support the decision-making process, able to give a holistic and comprehensive evaluation of the construction across the consecutive stages of the building process, and here specifically applied to wood-based additive solutions. During the design stage, it can dynamically analyze and compare different design choices (e.g. different construction systems as different options), according to the DO method, until the definition of the “as-built” step and its validation; during the operational phase, instead, it is capable to read sensors-retrieved data and show the evolution of the building behavior, accounting real users’ interaction, building performances decay and needs of maintenance, toward the definition of a real cognitive building. At the end, the tool has been tested as applied to two different case studies that reflects the potential applications of those wood-based technologies: 1+1 house near Bergamo, as a doubling of an existing single-family house, and n+1dome, a project defined in collaboration with Marlegno, as a vertically up extension of a typical multi-story existing building.

Il progetto di ricerca vuole definire un approccio metodologico innovativo per la gestione del processo edilizio, dalla progettazione, alla produzione in stabilimento e la costruzione in cantiere, alla fase di funzionamento e relativa manutenzione. Questo metodo si basa su un'analisi multidimensionale, basata su sistemi integrati di informazioni e metodi di valutazione multi-criteriali, come il Building Information Modeling e il Design Optioneering. Con l'applicazione di questa metodologia, la proposta vuole identificare modelli innovativi di processo, prodotto e progetto per le tecnologie di costruzione a base di legno come soluzioni additive di trasformazione urbana e architettonica, tecnologica ed energetica, sismica e strutturale dell'edificio esistente azione. I principi, i criteri e i parametri di valutazione sono definiti dall'analisi di una nuova tassonomia creativa, che sistematizza i sistemi di costruzione a base di legno maggiormente diffusi a livello nazionale ed internazionale, definiti a partire dai prodotti e processi industriali più avanzati della filiera lignea - già BIM-oriented e basati sull'automazione dell'industria 4.0. Inoltre, un'ampia indagine su casi di studio reali, rintracciati a partire dallo studio di letteratura tecnica e architettonica e dall'interazione con una rete capillare di contatti di esperti e professionisti, ha permesso di delineare strategie e buone pratiche di progettazione per la trasformazione del patrimonio edilizio esistente. Queste analisi integrano con nuovi criteri e parametri l'approccio, già consilidato, di Active House, che considera già i tre principi di Comfort, Energia e Ambiente, che permette di valutare i dati qualitativi e quantitativi relativi alle caratteristiche delle costruzioni, in riferimento a parametri specifici. Il risultato della ricerca è, quindi, uno strumento dinamico e attivo a supporto del processo decisionale, in grado di fornire una valutazione olistica e completa della costruzione, accompagnandola attraverso le fasi consecutive del processo di costruzione, e qui specificamente applicato a soluzioni additive a base di legno. Durante la fase di progettazione, lo strumento può analizzare e confrontare dinamicamente diverse scelte di progettazione (ad es. diversi sistemi di costruzione come possibili opzioni alternative), secondo il metodo del Design Optioneering, fino alla definizione della fase "as-built" e alla sua validazione; durante la fase operativa, invece, è in grado di leggere i dati recuperati dai sensori e mostrare l'evoluzione del comportamento dell'edificio, rappresentando l'interazione degli utenti reali, il decadimento delle prestazioni dell'edificio e le esigenze di manutenzione, verso la definizione di un vero edificio cognitivo. Infine, lo strumento è stato testato attraverso la sua applicazione su due diversi casi studio, che riflettono le potenziali applicazioni delle tecnologie a base di legno individuate: 1+1house vicino a Bergamo, raddoppio di una casa unifamiliare esistente, e n+1dome, un progetto definito in collaborazione con Marlegno, come un'estensione verticale di un tipico edificio esistente a più piani.