From generative design to 7D BIM: An automated tool for prefabricated facade panel assessment and workflow integrating computational design.

The contemporary world faces numerous challenges, such as global warming and economic instability, with the construction industry significantly contributing to these issues. Thus, addressing the shortcomings inherent in traditional construction methods and transitioning to more resource-efficient, time-saving, and cost-effective approaches becomes imperative. This study introduces a detailed workflow for off-site facade projects during the design phase, utilizing the different dimensions of BIM, for panel assessment to support decision-making during the design process. This approach integrates computational and parametric design with Building Information Modeling (BIM) from project inception to on-site assembly, considering factors such as prefabrication processes, building performance metrics 6D, environmental impact through Life Cycle Assessment (LCA) 7D, temporal factors 4D, and cost estimations 5D. These elements are carefully analyzed to compare technologies or conceptual design alternatives for better decision-making. Furthermore, the proposed tool allows real-time integration and interoperability among the 7D aspects in a four-stage workflow: generative design, panel performance analysis, optimization, and BIM integration. By considering all these factors together, this integration offers the best scenario for informed decision-making. While relevant for both new and existing buildings, this study focuses on a renovation case study that utilizes the workflow tool to evaluate and compare two different methods—replacement and retrofitting—based on selected parameters to assist in decision-making before choosing a specific approach.

Il mondo contemporaneo affronta numerose sfide, come il riscaldamento globale e l'instabilità economica, a cui l'industria delle costruzioni contribuisce in modo significativo. Pertanto, diventa imperativo affrontare le carenze insite nei metodi di costruzione tradizionali e passare a metodi più efficienti dal punto di vista delle risorse, risparmio di tempo e costi. Questo studio introduce un flusso di lavoro dettagliato per i progetti di facciate prefabbricate fuori sede durante la fase di progettazione, utilizzando le diverse dimensioni del BIM, per la valutazione dei pannelli a supporto del processo decisionale durante la progettazione. Questo approccio integra la progettazione computazionale e parametrica con il Building Information Modeling (BIM) dall'inizio del progetto fino all'assemblaggio in loco, considerando fattori come i processi di prefabbricazione, le metriche delle prestazioni dell'edificio 6D, l'impatto ambientale attraverso la Valutazione del Ciclo di Vita (LCA) 7D, i fattori temporali 4D e le stime dei costi 5D. Questi elementi sono attentamente analizzati per confrontare tecnologie o alternative di progettazione concettuale per una migliore presa di decisione. Inoltre, lo strumento proposto consente l'integrazione e l'interoperabilità in tempo reale tra gli aspetti 7D in un flusso di lavoro a quattro fasi: progettazione generativa, analisi delle prestazioni dei pannelli, ottimizzazione e integrazione BIM. Considerando insieme tutti questi fattori, questa integrazione offre lo scenario migliore per un processo decisionale informato. Sebbene rilevante per edifici nuovi ed esistenti, questo studio si concentra su un caso di studio di ristrutturazione che utilizza lo strumento di flusso di lavoro per valutare e confrontare due diversi metodi - sostituzione e retrofit - in base a parametri selezionati per assistere nel processo decisionale prima di scegliere un approccio specifico.