PHIsense - phygital and cognitive paradigm for activehouse in-use rating. Effects on comfort during sustainable operational management practices estimated via IoT devices in a multi-purpose and BIM-based Framework

The Next Generation EU Recovery Plan has acknowledged the significance of incorporating efficiency and intelligence in construction to attain a climate-neutral continent by 2050. However, the construction industry appears immature compared to other industrial sectors in digitalisation and typically exhibits a fragmented structure throughout the building process. The energy performance building directive prioritises healthy indoor environments, energy efficiency, and occupant well-being. It includes building performance certifications and a smart readiness indicator for evaluating a building’s operational features and performances. This research project established a theoretical framework incorporating cognitive building knowledge, BIM-IoT integration and applications, occupants’ roles, and sustainable building certifications for bridging the gap between predicted and actual building performance toward green and digital transformation. The outcome of this vision is the development of a paradigm called φsense for live monitoring and validation of building performances. Its practical, process-oriented framework was applied to different case studies, validating their comfort performances through the multi-criteria analysis of the recognised Active House rating scheme by extending it to the in-use phase of the building process being integrated into a BIM-based platform and linked to real-time IoT data. By applying this approach to actual case studies, it was possible to effectively tackle the difficulties associated with comfort assessment in operative buildings, highlighting the impact of users toward promoting building sustainability through digital-assisted guidance. The insights outlined are considered relevant for future research on building management practices under the ethical concept of sustainable buildings.

Il piano di ripresa dell'UE ha riconosciuto l'importanza di incoraggiare l'efficienza e l'intelligenza nel settore delle costruzioni al fine di poter raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. Tuttavia, l'industria delle costruzioni appare immatura rispetto ad altri settori dell'industria nel campo della digitalizzazione e presenta una struttura tipicamente frammentata nell'intero processo edilizio. La direttiva sul rendimento energetico degli edifici dà priorità al miglioramento della salubrità degli ambienti interni, all'efficienza energetica e al benessere degli occupanti. La direttiva incorpora certificazioni delle prestazioni degli edifici e un indicatore di "smart readiness" per valutare le caratteristiche e le prestazioni di funzionamento di un edificio. Questo progetto di ricerca ha stabilito un quadro teorico che incorpora la visione dell'edificio cognitivo, l'integrazione e le applicazioni BIM-IoT, i ruoli degli occupanti e le certificazioni degli edifici sostenibili per colmare il divario tra le prestazioni previste e quelle effettive degli edifici verso la trasformazione verde e digitale. Il risultato di questa visione è lo sviluppo di un paradigma chiamato φsense per il monitoraggio e la convalida in tempo reale delle prestazioni degli edifici. Il suo framework pratico e orientato al processo è stato applicato a diversi casi di studio, convalidando le loro prestazioni di comfort attraverso un'analisi multicriteriale del riconosciuto schema di valutazione Active House, estendendolo alla fase operativa del processo edilizio, integrato a una piattaforma basata sul BIM e correlato ai dati IoT in tempo reale. Applicando questo approccio a casi di studio reali, è stato possibile affrontare efficacemente le difficoltà associate alla valutazione del comfort negli edifici operativi, evidenziando l'impatto che gli utenti hanno sulla sostenibilità degli edifici. Le intuizioni delineate vengono considerate rilevanti per le future ricerche sulle pratiche di gestione degli edifici nell'ambito del concetto di etica degli edifici sostenibili.