Involucro edilizio a geometria complessa. Modellazione parametrica per l'ottimizzazione delle prestazioni ottico energetiche

The façade of buildings of complex geometry represents a highly complicated and articulated issue: the aim to realize and to design a correct system is something very difficult and requires different tasks in order to create a façade that could respect all the technological requirements . The occurrence of new problems, linked to unexpected phenomena which are caused by the complex geometry of the building, leads engineering to use new approaches and new methods to study the correct way to design the façade system. The research presented in this thesis describes a new approach that could be used to analyze and solve some of these problems by using new parametric and computational softwares, like Grasshopper. The choice of using these new modeling applications and dividing the study of complex problems in smaller field of analysis lead the research to achieve all the goals. Using this approach it is possible to do shading studies, energy simulation of the facade, studies of the reflection of the solar radiation, daylight studies, all linked to buildings of complex geometry.This research presents the potential use of parametric applications during the design phase of a facade system, in every phase of the research the preset goal was reached. Further developments can be applied to the procedures shown, to better enhance the structures and graphics presented in this research.

L’involucro di edifici di forma complessa rappresenta una tematica altamente complicata e articolata: riuscire a realizzare una progettazione volta a concepire un sistema che sia al tempo stesso performante tecnologicamente e risponda a pieno alle esigenze estetiche dell’architettura moderna richiede competenze multiple. L’insorgere di nuove problematiche legate al verificarsi di fenomeni inaspettati, dovuti alla forma stessa dell’edificio, porta il campo di analisi ingegneristico ad approciare lo studio di tali tematiche attraverso metologie e strumenti innovativi. Il percorso di ricerca, svolto all’interno di questa tesi, mira a presentare un approccio funzionale allo studio di determinati fenomeni attraverso l’utilizzo di nuovi strumenti di modellazione parametrica e computazionale (ie. Grasshopper) presenti all’interno del panorama di progettazione contemporaneo. La scelta di utilizzare questi strumenti unita alla decisione di studiare tematiche complicate attraverso la scomposizione dei problemi in fasi di analisi circoscritte, si è rivelata essere vincente per riuscire a valutare pienamente tutti gli aspetti coinvolti nei campi di ricerca affrontati. Analisi in merito a studi di ombreggiamento, studi energetici legati alla riflessione solare e al carico termico superficiale dell’involucro, studi di illuminamento e abbagliamento di spazi interni e considerazioni in merito al funzionamento del sistema facciata sono stati portati a termine grazie allo schema presentato in questa ricerca. Il risultato ottenuto appare essere un quadro ampio e completo delle potenzialità offerte dell’approccio di analisi presentato, in ogni fase di studio è stato possibile raggiungere l’obiettivo prefissato. Ulteriori sviluppi possono essere applicati alle procedure mostrate, migliorando e potenziando le strutture e gli schemi presentati in questa ricerca.