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PORTALE DELLA DIDATTICA

Progettazione tecnologica di nuovi sistemi costruttivi industrializzati

01DTVNB

A.A. 2023/24

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Edile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/10 8 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
2022/23
L’insegnamento intende fornire metodologie, strategie, strumenti e tecniche per la progettazione tecnologica di nuovi edifici con sistemi costruttivi e componenti industrializzati, secondo un approccio di tipo integrato, sostenibile e circolare, con l’obiettivo di conseguire e mantenere nel tempo adeguati livelli prestazionali e relative qualità ambientali. Particolare attenzione è posta allo studio critico delle metodologie di progettazione dei processi di fabbricazione digitale dei componenti, delle modalità di connessione e/o assemblaggio tra diversi componenti nelle fasi di montaggio che costituiscono la più aggiornata filiera dell’industria delle costruzioni. Vengono approfonditi sotto il profilo tecnologico le soluzioni tecniche di dettaglio, nonché i principali sistemi costruttivi emergenti nell’offerta del mercato. Nell’applicazione pratica dell'insegnamento, la progettazione tecnologica del manufatto edilizio viene sviluppata fino alla scala del dettaglio costruttivo, secondo criteri di razionalizzazione, standardizzazione e ottimizzazione di processi e subsistemi, con un approccio di tipo sartoriale, che adatta la produzione seriale all’unicità del progetto, sia attraverso l’industrializzazione di componenti ed elementi prodotti fuori opera scelti e progettati ad hoc e sia mediante l’attenta risoluzione dei nodi costruttivi singolari tra i differenti componenti industrializzati e con l’analisi della loro mutua compatibilità. Obiettivo dell’insegnamento è contribuire alla formazione specialistica di una figura professionale orientata alla progettazione dell’organismo edilizio in consonanza con l’ambiente (edificato o naturale) circostante, in grado di affrontare e risolvere in modo integrato e secondo un taglio eminentemente tecnologico, istanze architettoniche, ambientali, strutturali e costruttive.
The course intends to provide methodologies, strategies, tools and techniques for the technological design of new buildings with industrialised construction systems and components, according to an integrated, sustainable and circular approach, with the aim of achieving and maintaining adequate performance levels and relative environmental qualities over time. Particular attention is paid to the critical study of the design methodologies of the digital manufacturing processes of the components, of the methods of connection and/or assembly between different components in the assembly phases that constitute the most up-to-date supply chain of the construction industry. Detailed technical solutions as well as the main construction systems emerging in the market offer are explored in technological perspective. In the practical application of the course, the technological design of the building is developed down to the scale of the construction detail, according to criteria of rationalisation, standardisation and optimisation of processes and subsystems, with a tailor-made approach, which adapts serial production to the uniqueness of the project, both through the industrialisation of components and elements produced off-site chosen and designed ad hoc and through the careful resolution of singular construction nodes between the different industrialised components and with the analysis of their mutual compatibility. The aim of the course is to contribute to the specialised training of a professional figure oriented towards the design of the building organism in consonance with the surrounding (built or natural) environment, capable of tackling and resolving architectural, environmental, structural and constructional instances in an integrated manner and according to an eminently technological approach.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: - disporre delle conoscenze tecniche necessarie per la progettazione esecutiva di organismi edilizi mediante l’assemblaggio di elementi prefabbricati innovativi, attraverso la valutazione delle caratteristiche prestazionali singole e complessive dei componenti selezionati, con attenzione sia alle prestazioni di tipo energetico, sia agli aspetti strutturali, oltre alle implicazioni di carattere compositivo e formale; - comprendere e seguire i percorsi reiterativi che la progettazione propone e talvolta impone, con l’obiettivo di sviluppare progressivamente le soluzioni delineate per un edificio ad elevate prestazioni; - comprendere le relazioni fondamentali tra energia (da fonti rinnovabili e non), contesto ambientale e involucro edilizio; - valutare in modo critico le scelte di progetto, in relazione ai metodi e strumenti di progettazione e alle procedure realizzative della fase operativa; - comprendere la complessità di correlazioni tra l’involucro e altri sistemi ed elementi tecnici dell’edificio e gestire in modo efficace la soluzione tecnica di dettaglio in corrispondenza dei nodi costruttivi singolari; - orientarsi in modo critico e selettivo nel settore delle costruzioni e scegliere in modo consapevole e appropriato dal punto di vista prestazionale, sistemi costruttivi, componenti, prodotti e materiali innovativi, che rispondano in modo efficace sia al quadro esigenziale di riferimento sia ai Criteri Ambientali Minimi (CAM) previsti per il GPP (Green Public Procurement); - acquisire di un elevato grado di autonomia nel giudizio e nella capacità di apprendimento; - migliorare la capacità individuale al lavoro di squadra, attraverso l’adattamento e il coordinamento delle peculiarità e delle preferenze attitudinali del singolo alle analoghe caratteristiche dei componenti del gruppo, al fine di ottenere risultati di progettazione soddisfacenti anche in termini di facilità di esecuzione, di sostenibilità economica e ambientale delle proposte progettuali avanzate.
Tra i risultati attesi figurano: - l’acquisizione di conoscenze tecniche utili per la progettazione esecutiva di organismi edilizi mediante l’assemblaggio di elementi prefabbricati innovativi, attraverso la valutazione delle caratteristiche prestazionali singole e complessive dei componenti selezionati, con attenzione sia alle prestazioni di tipo energetico, sia agli aspetti strutturali oltre alle implicazioni di carattere compositivo e formale; - l’affinamento della capacità di seguire i percorsi reiterativi che la progettazione propone e talvolta impone, con l’obiettivo di sviluppare progressivamente le soluzioni delineate per un edificio ad elevate prestazioni; - la capacità di comprendere le relazioni fondamentali tra energia (da fonti rinnovabili e non), contesto ambientale e involucro edilizio; - la capacità di vaglio critico delle scelte di progetto, in relazione ai metodi e strumenti di progettazione e alle procedure realizzative della fase operativa; - la capacità di comprendere la complessità di correlazioni tra l’involucro e altri sistemi ed elementi tecnici dell’edificio e di gestire in modo efficace la soluzione tecnica di dettaglio in corrispondenza dei nodi costruttivi singolari; - la capacità di orientarsi in modo critico e selettivo nel settore delle costruzioni e scegliere in modo consapevole e appropriato dal punto di vista prestazionale, sistemi costruttivi, componenti, prodotti e materiali innovativi, che rispondano in modo efficace sia al quadro esigenziale di riferimento sia ai Criteri Ambientali Minimi (CAM) previsti per il GPP (Green Public Procurement); - l’acquisizione di un elevato grado di autonomia nel giudizio e nella capacità di apprendimento; - l’accrescimento della capacità individuale al lavoro di squadra, attraverso l’adattamento e il coordinamento delle peculiarità e delle preferenze attitudinali del singolo alle analoghe caratteristiche dei componenti del gruppo, al fine di ottenere risultati di progettazione soddisfacenti anche in termini di facilità di esecuzione, di sostenibilità economica e ambientale delle proposte progettuali avanzate
Per la corretta fruizione dell’insegnamento sono necessarie le seguenti conoscenze ed abilità: - conoscenza dei metodi e degli strumenti della Progettazione integrale; - capacità di mettere in correlazione soluzioni costruttive, analisi delle prestazioni e materiali attraverso la progettazione tecnologica di dettaglio, secondo le competenze fornite dall’Architettura tecnica; - abilità di ricercare e selezionare in modo critico ed autonomo informazioni ed approfondimenti tecnici relativi a elementi e componenti, a supporto dell’applicazione pratica progettuale; - capacità di applicare in modo appropriato ed efficace strumenti e tecnologie informatiche per la rappresentazione progettuale e per le verifiche di tipo prestazionale.
Si richiede la conoscenza di metodi e strumenti della Progettazione integrale e la capacità di mettere in correlazione soluzioni costruttive, analisi delle prestazioni e materiali attraverso la progettazione tecnologica di dettaglio secondo le competenze fornite dall’Architettura tecnica. È richiesto un forte spirito di propensione alla ricerca e alla selezione critica, condotta soprattutto attraverso l’impostazione autonoma, di elementi e di componenti utili alle esercitazioni. È richiesta la capacità di applicare in modo appropriato ed efficace strumenti e tecnologie informatiche per la rappresentazione progettuale e per le verifiche di tipo prestazionale.
Nuove prospettive dell’industrializzazione edilizia nel secondo millennio Introduzione al concetto di innovazione tecnologica: innovazione di processo, innovazione di prodotto Introduzione ai Metodi Moderni di Costruzione (MMC) Potenzialità della progettazione parametrica Costruzione off-site: modularità, prefabbricazione, assemblaggio Fabbricazione digitale per la produzione di edifici e componenti on-site e off-site: aspetti operativi e normativi Cenni al Platform approach to Design for Manufacture and Assembly (P-DfMA) Mass customization per la progettazione e la produzione di componenti Criteri progettuali e costruttivi relativi a: - Sistemi costruttivi stratificati a secco (Struttura/Rivestimento) - Sistemi costruttivi a pareti portanti - Sistemi costruttivi ibridi - Sistemi e componenti prefabbricati per l’involucro edilizio Criteri Ambientali Minimi (CAM): significato, criteri e ambiti di applicazione, vincoli normativi e implicazioni sulle scelte progettuali e di processo. Cenni ai criteri di valutazione di performance secondo i principali protocolli (ARCA, Klimahouse, Passive House, LEED, ITACA, …)
Nuove prospettive dell’industrializzazione edilizia nel secondo millennio Introduzione al concetto di innovazione tecnologica: innovazione di processo, innovazione di prodotto Introduzione ai Metodi Moderni di Costruzione (MMC) Potenzialità della progettazione parametrica Costruzione off-site: modularità, prefabbricazione, assemblaggio Fabbricazione digitale per la produzione di edifici e componenti on-site e off-site: aspetti operativi e normativi Cenni al Platform approach to Design for Manufacture and Assembly (P-DfMA) Mass customization per la progettazione e la produzione di componenti Criteri progettuali e costruttivi relativi a: - Sistemi costruttivi stratificati a secco (Struttura/Rivestimento) - Sistemi costruttivi a pareti portanti - Sistemi costruttivi ibridi - Sistemi e componenti prefabbricati per l’involucro edilizio Criteri Ambientali Minimi (CAM): significato, criteri e ambiti di applicazione, vincoli normativi e implicazioni sulle scelte progettuali e di processo. Cenni ai criteri di valutazione di performance secondo i principali protocolli (ARCA, Klimahouse, Passive House, LEED, ITACA, …)
L’insegnamento si articola in lezioni teoriche e seminari tematici tenuti da esperti e professionisti di chiara fama e in un’esercitazione pratica a carattere progettuale. L'esercitazione consiste nel progetto esecutivo di un nuovo edificio di dimensioni contenute, ascrivibile ad un preciso tipo edilizio assegnato all' inizio dell'insegnamento, articolato a partire dalla scala di edificio fino alla scala del massimo dettaglio, sviluppato con sistemi costruttivi e componenti di tipo industrializzato attraverso soluzioni tecnologiche improntate all’assemblaggio a secco. L'attività progettuale viene svolta in gruppo (ognuno composto di un numero massimo di 3 persone) sotto la guida e la supervisione del corpo docente, secondo successivi livelli di approfondimento tecnico, seguendo il processo reiterativo di revisione e verifica delle scelte progettuali, che caratterizza l’approccio integrato alla progettazione. L'attività esercitativa si basa su una consolidata metodologia di apprendimento esperienziale chiamata "learning by doing" e si svolge simulando l’operato di un vero e proprio team di progettazione. L’attività di progettazione prevede inoltre nella fase di metaprogetto: - il ridisegno con l'applicazione del metodo BIM, di dettagli tecnologici connotanti edifici innovativi recenti (supportata da incontri con professionisti attivi nella ricerca internazionale di settore), con particolare attenzione alle tecnologie alternative al calcestruzzo cementizio armato; - una parte applicativa con ipotesi di allestimento di soluzioni rivolte alla proposta di innovazione di un dettaglio tratto dai casi di studio, con sperimentazione di prototipazione rapida e progettazione integrata. L'attività formativa contempla anche: - l'illustrazione approfondita di casi studio esemplari, nazionali e internazionali, riferiti al periodo di grande sviluppo della prefabbricazione, attraverso la raccolta antologica, l’analisi e la comprensione tecnologico-funzionale di architetture industrializzate del Novecento; - l’eventuale programmazione di sopralluoghi ad edifici e/o cantieri significativi e di visite ad aziende leader nel settore della costruzione off-site, intesi come attività istruttoria sul campo.
L’insegnamento si articola in lezioni teoriche e seminari tematici tenuti da esperti e professionisti di chiara fama e in un’esercitazione pratica a carattere progettuale. L'esercitazione consiste nel progetto esecutivo di un nuovo edificio di dimensioni contenute, ascrivibile ad un preciso tipo edilizio assegnato ad inizio corso, articolato a partire dalla scala di edificio fino alla scala del massimo dettaglio, sviluppato con sistemi costruttivi e componenti di tipo industrializzato attraverso soluzioni tecnologiche improntate all’assemblaggio a secco. L'attività progettuale viene svolta in gruppo (ognuno composto di un numero massimo di 3 persone) sotto la guida e la supervisione del corpo docente, secondo successivi livelli di approfondimento tecnico, seguendo il processo reiterativo di revisione e verifica delle scelte progettuali, che caratterizza l’approccio integrato alla progettazione. L'attività esercitativa si basa su una consolidata metodologia di apprendimento esperienziale chiamata "learning by doing" e si svolge simulando l’operato di un vero e proprio team di progettazione. L’attività di progettazione prevede inoltre nella fase di metaprogetto: - il ridisegno con l'applicazione del metodo BIM, di dettagli tecnologici connotanti edifici innovativi recenti (supportata da incontri con professionisti attivi nella ricerca internazionale di settore), con particolare attenzione alle tecnologie alternative al calcestruzzo cementizio armato; - una parte applicativa con ipotesi di allestimento di soluzioni rivolte alla proposta di innovazione di un dettaglio tratto dai casi di studio, con sperimentazione di prototipazione rapida e progettazione integrata. L'attività formativa contempla anche: - l'illustrazione approfondita di casi studio esemplari, nazionali e internazionali, riferiti al periodo di grande sviluppo della prefabbricazione, attraverso la raccolta antologica, l’analisi e la comprensione tecnologico-funzionale di architetture industrializzate del Novecento; - l’eventuale programmazione di sopralluoghi ad edifici e/o cantieri significativi e di visite ad aziende leader nel settore della costruzione off-site, intesi come attività istruttoria sul campo.
Slide delle lezioni, riferimenti bibliografici specifici e altro materiale didattico a supporto del percorso di apprendimento sono messi a disposizione delle allieve e degli allievi durante l’insegnamento nell’apposita sezione del Portale della Didattica. Riferimenti bibliografici generali: Zambelli E., Imperadori M., Vanoncini P., Costruzione stratificata a secco. Tecnologie edilizie innovative e metodi per la gestione del progetto, Maggioli, Santarcangelo di Romagna, 1998. Daniels K., Advanced Building Systems: A Technical Guide for Architects and Engineers, Birkhäuser, Basel – Berlin – Boston, 2003. Gaspari J., L’innovazione tecnologica e la sostenibilità nelle costruzioni, EdicomEdizioni, Monfalcone, 2008. World Economic Forum and the Boston Consulting Group, Shaping the Future of Construction: A Breakthrough in Mindset and Technology, World Economic Forum, Cologny, CH, 2016 https://www3.weforum.org/docs/WEF_Shaping_the_Future_of_Construction_full_report__.pdf Aksamija A., Integrating Innovation in Architecture: Design, Methods and Technology for Progressive Practice and Research, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2017. Stazi F., Advanced Building Envelope Components. Comparative Experiments, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 2019. UK Government, Ministry of Housing, Communities and Local Government, Modern Methods of Construction working group: developing a definition framework, March 2019 https://www.cast-consultancy.com/wp-content/uploads/2019/03/MMC-I-Pad-base_GOVUK-FINAL_SECURE.pdf Johnston J., Delivery Platforms for Government Assets. Creating a marketplace for manufactured spaces, Bryden Wood Technologies, London, 2021 https://www.brydenwood.co.uk/filedownload.php?a=17725-613f434f0f64c Beddiar K., Cléraux A., Chazal P., Construction hors-site. DfMA, modulaire, BIM: l’industrialisation du bâtiment, DUNOD, Malakoff, 2021 e relativa bibliografia. Riviste di settore The Architects Journal (www.architectsjournal.co.uk/) Arketipo (www.arketipomagazine.it) Azero (www.azeroweb.com) Costruire in laterizio (www.laterizio.it) Detail (www.detail-online.com) Modulo (modulo.bema.it) Perspecta (mitpress.mit.edu/books/series/perspecta) Tema (rivistatema.com) The Plan (www.theplan.it) Techne (www.sitda.net/rivista-techne.html)
Slide delle lezioni, riferimenti bibliografici specifici e altro materiale didattico a supporto del percorso di apprendimento sono messi a disposizione delle allieve e degli allievi durante l’insegnamento nell’apposita sezione del Portale della Didattica. Riferimenti bibliografici generali: Zambelli E., Imperadori M., Vanoncini P., Costruzione stratificata a secco. Tecnologie edilizie innovative e metodi per la gestione del progetto, Maggioli, Santarcangelo di Romagna, 1998. Daniels K., Advanced Building Systems: A Technical Guide for Architects and Engineers, Birkhäuser, Basel – Berlin – Boston, 2003. Gaspari J., L’innovazione tecnologica e la sostenibilità nelle costruzioni, EdicomEdizioni, Monfalcone, 2008. World Economic Forum and the Boston Consulting Group, Shaping the Future of Construction: A Breakthrough in Mindset and Technology, World Economic Forum, Cologny, CH, 2016 https://www3.weforum.org/docs/WEF_Shaping_the_Future_of_Construction_full_report__.pdf Aksamija A., Integrating Innovation in Architecture: Design, Methods and Technology for Progressive Practice and Research, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2017. Stazi F., Advanced Building Envelope Components. Comparative Experiments, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 2019. UK Government, Ministry of Housing, Communities and Local Government, Modern Methods of Construction working group: developing a definition framework, March 2019 https://www.cast-consultancy.com/wp-content/uploads/2019/03/MMC-I-Pad-base_GOVUK-FINAL_SECURE.pdf Johnston J., Delivery Platforms for Government Assets. Creating a marketplace for manufactured spaces, Bryden Wood Technologies, London, 2021 https://www.brydenwood.co.uk/filedownload.php?a=17725-613f434f0f64c Beddiar K., Cléraux A., Chazal P., Construction hors-site. DfMA, modulaire, BIM: l’industrialisation du bâtiment, DUNOD, Malakoff, 2021 e relativa bibliografia. Riviste di settore The Architects Journal (www.architectsjournal.co.uk/) Arketipo (www.arketipomagazine.it) Azero (www.azeroweb.com) Costruire in laterizio (www.laterizio.it) Detail (www.detail-online.com) Modulo (modulo.bema.it) Perspecta (mitpress.mit.edu/books/series/perspecta) Tema (rivistatema.com) The Plan (www.theplan.it) Techne (www.sitda.net/rivista-techne.html)
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
Il controllo dell'apprendimento avviene "in itinere" attraverso continue revisioni e discussioni delle scelte progettuali, condotte gruppo per gruppo o collettivamente, secondo le fasi reiterative del processo di progettazione integrata finalizzate alla verifica dello stato di avanzamento del lavoro e degli esiti intermedi. La valutazione finale è individuale. L’esame consiste nella valutazione della prova orale e nella valutazione dei risultati dell'attività di progetto. L’esame viene sostenuto in presenza. La prova orale individuale consiste in 3 domande relative agli argomenti delle lezioni teoriche e dei seminari tematici. La valutazione della prova orale rappresenta il 30% della valutazione finale. La valutazione dei risultati dell'attività di progetto prevede un giudizio sulla presentazione collegiale del progetto in forma sintetica, che rappresenta il 10% della valutazione globale e si completa con la successiva valutazione dell’esposizione e della discussione orale degli elaborati progettuali, gruppo per gruppo, che rappresenta il 60% della valutazione globale. Nel corso della presentazione collegiale si verifica il grado di autonomia di giudizio e la capacità di comunicazione del gruppo, così come la completezza, la correttezza e la coerenza dei contenuti esposti con i contenuti degli elaborati di progetto. Durante l’esposizione e discussione orale degli elaborati progettuali si valuta la capacità di integrare le conoscenze acquisite in insegnamenti e contesti diversi, e la capacità di spiegare, documentare e sostenere criticamente le scelte di sintesi e dimostrare la loro congruenza alle diverse scale di approfondimento. Si valuta inoltre l’acquisizione e la comprensione delle conoscenze specialistiche e la capacità di applicarle correttamente e in modo critico.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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