Data-driven parametric facade design workflow. Integrating view and daylight in early stages

The thesis describes a data-driven approach for the design of parametric facades with a view to balancing daylight comfort, energy efficiency, and view contribution towards occupant well-being in early stages of design. A new visibility calculation method is proposed, together with a mathematical model for balancing daylight access and view performance in an optimized manner. A range of geometries and materials for shades is analyzed in two geographically disparate locations in order to evaluate their impact on solar radiation and facade performance. The proposed sustainable methodology is then applied in a case study for a refurbishment in a high-rise in Tokyo with an integration of shades enhancing both energy efficiency and occupant comfort. The proposed methodology is globally applicable, offering systematic early-stage facade optimization with a balanced consideration for both sustainable performance and occupant requirements.

La tesi descrive un approccio guidato dai dati per la progettazione di facciate parametriche con l'obiettivo di bilanciare il comfort della luce diurna, l'efficienza energetica e il contributo della vista al benessere degli occupanti nelle prime fasi della progettazione. Viene proposto un nuovo metodo di calcolo della visibilità e un modello matematico per bilanciare l'accesso alla luce diurna e le prestazioni visive in modo ottimizzato. Una serie di geometrie e materiali per le schermature viene analizzata in due località geograficamente diverse, al fine di valutare il loro impatto sulla radiazione solare e sulle prestazioni della facciata. La metodologia sostenibile proposta viene poi applicata in un caso di studio per la ristrutturazione di un grattacielo a Tokyo, con l'integrazione di tende che migliorano l'efficienza energetica e il comfort degli occupanti. La metodologia proposta è applicabile a livello globale e offre un'ottimizzazione sistematica della fase iniziale della facciata con una considerazione equilibrata delle prestazioni sostenibili e delle esigenze degli occupanti.