Virtual design and construction a supporto del processo edilizio. Metodo digitalizzato di analisi e valutazione delle varianti in corso d'opera

Decision- making processes are complex activities which involve a number of essential phases in order to achieve a choice. These stages require detection data input activities and the subsequent evaluation of possible alternatives, which will exclude insidious and misleading solutions in order to identify the most suitable one. For this purpose, it is fundamental to structure an information flow based on the relationship between the goals stated in the initial phase, the collected data and the established evaluation criteria. “Virtual Design and Construction a supporto del processo edilizio” analyses the tools for evaluating possible alternatives in the construction industry and provides a workflow that supports the decision-making process. It consists of a method that allows to compare the consequences of different options, comparing parametric outputs that, in the presented case, concern technological-energetic, temporal, computational and compositional aspects, but that may change according to the requirements of the single project. The aim of this dissertation was developed after having supported the Works Management during the construction of the secondary school of Liscate, which can be considered an application case of the BIM approach in public works sector. Even if this activity included the interconnected digitized management of the data to realize the DMS (Document Management System) and the As Built model has however revealed the need to have a tool that is able to support the Works Management during the building phase in case some variants are proposed. The proposed workflow has been designed through the Virtual Design and Construction approach, that allows to manage the design phase by using virtual simulation, which is able to send prompt answers relevant to the consequences and the building performance after the adoption of alternatives. This approach has been revised in order to be implemented during the executive phase for the approval or rejection of the variants proposed during construction, comparing obtained results with the performance and the specifications of the initial project, verifying however that the legislative criteria are met. The methodology proposed, along with the generation of performance building simulation, creates an automated workflow by using plug-in Dynamo, which allows to transfer the data generated by BIM model among different software. This enables to compare instantly the results of the variants, achieving an optimal information digitization level. In order to analyse the compositive aspects of the project it is helpful the use of Virtual Reality that allows to display and detect the 3D space and consequently assessing the most suitable solution. The above-mentioned methods have been applied to the Co-housing project in Bovisa district, for which, together with the project evaluation, have been developed different solutions which consider various results in different terms (performance, temporal, computational, compositive).

I processi decisionali sono attività complesse che includono un numero di fasi essenziali per il raggiungimento di una scelta. Tali fasi prevedono attività di individuazione di dati input e di valutazione delle possibili alternative, le quali possono risultare insidiose e forvianti al fine di individuare la soluzione più idonea. A questo scopo diventa fondamentale strutturare un flusso di informazioni basato sulle relazioni tra gli obiettivi stabiliti in fase iniziale, i dati raccolti e i criteri di valutazione fissati. “Virtual Design and Construction a supporto del processo edilizio” analizza gli strumenti per la valutazione delle possibili alterative presenti nel mondo delle costruzioni e ne offre un flusso di lavoro che ne agevoli il processo decisionale. Si tratta di un metodo che permette di paragonare le conseguenze di diverse opzioni, confrontando output parametrici che, nel caso presentato, riguardano aspetti tecnologico-energetici, ergotecnici e compositivi, ma che possono variare a seconda delle esigenze del singolo progetto. L’obiettivo della presente tesi è nato in seguito al lavoro svolto a supporto della Direzione Lavori per la realizzazione della scuola secondaria di primo grado di Liscate, un caso di applicazione dell’approccio BIM per opere pubbliche. In particolare, l’attività ha incluso la gestione digitalizzata dei dati per realizzare il DMS (Document Management System) e il modello As Built tra loro collegati, durante la quale, però, è emersa la necessità di avere uno strumento che supportasse la Direzione Lavoro nel momento in cui vengono proposte varianti in fase costruttiva. Il flusso di lavoro proposto è stato ideato tramite la Virtual Design and Construction, un approccio che permette di gestire la fase di progettazione tramite simulazioni virtuali, le quali restituiscono risposte immediate delle conseguenze e del comportamento dell’edificio in seguito all’adozione di alternative. Questo approccio è stato rielaborato per essere applicato in fase esecutiva per l’approvazione o meno di varianti in corso d’opera, paragonando i risultati ottenuti con le prestazioni e le caratteristiche del progetto iniziale, verificando che vengano comunque rispettati i criteri imposti da normativa. La metodologia proposta, oltre a generare simulazioni inerenti al comportamento dell’edificio, crea un flusso di lavoro automatizzato grazie all’utilizzo del plug-in Dynamo, che permette di trasferire dati generati dal modello BIM tra più software permettendo di confrontare i risultati delle varianti in modo immediato, raggiungendo un livello ottimale di digitalizzazione delle informazioni. Per poter analizzare gli aspetti compositivi del progetto, si dimostra utile l’applicazione della Realtà Virtuale che permette di visualizzare e percepire gli spazi 3D valutandone così la soluzione più adatta. Il tutto applicato al progetto di Co-housing in zona Bovisa, per il quale, oltre alle valutazioni progettuali, sono state sviluppate soluzioni differenti per confrontare le conseguenze in termini prestazionali, ergotecnici e compositivi.