Il corso integrato intende approfondire il tema della forma dell’involucro dell’edificio in relazione ad alcune variabili climatiche e ambientali (carichi termici, solari e luminosi) che caratterizzano un approccio di tipo bioclimatico ed ecocompatibile al progetto. Si prevede di acquisire – attraverso un approccio interdisciplinare – la conoscenza di modelli di progettazione parametrica in sinergia con plug-in, di analisi e valutazione energetico-ambientale. Il corso, articolato in lezioni/seminari teorici ed esercitazioni guidate, è suddiviso in due parti. La prima parte del corso introduce il tema della razionalizzazione dell’involucro edilizio (facciate doppia pelle, involucri di forma complessa, ecc..) e della progettazione “performance based”. L’obiettivo principale è di: - individuare le tecniche di paneling in grado di restituire superfici e volumi di architetture in forma libera; - approfondire i parametri di prestazione ambientale di ambienti interni (analisi micro-climatica, fabbisogno energetico, comfort visivo e termico); - valutare la prefattibilità tecnologica e realizzativa degli elementi progettati. La seconda parte è dedicata all’interazione tra plug-in di simulazione dinamica delle prestazioni energetico-ambientali e forma e materiali dell’involucro al fine di perseguire un’ottimizzazione tra parametri ambientali e climatici. La modellazione parametrica si focalizza su parametri quali ad esempio: ombreggiamento, radiazione solare, ecc.; e sulle caratteristiche fisico-tecniche e tecnologiche dell’involucro edilizio: sistemi di schermatura, facciate trasparenti, building integrated photovoltaics (BIPV), ecc.

- Conoscenze: maturando una propria autonomia di giudizio, al termine dell’insegnamento lo studente dovrà essere in grado di sintetizzare potenzialità e criticità dell’approccio proposto rispetto a procedure di tipo più tradizionale, tra loro non interoperabili. - Abilità e competenze: lo studente dovrà dimostrare di possedere una visione interdisciplinare al tema, elaborando soluzioni ai problemi proposti. Inoltre, lo studente dovrà essere in grado di utilizzare tutti i dati elaborati su supporto digitale, con attenzione anche agli aspetti comunicativi.

Per seguire il corso sono necessari i saperi acquisiti lungo il percorso formativo della laurea triennale maturati nell’ambito degli insegnamenti di cultura e fondamenti di tecnologia dell'architettura, fisica tecnica ambientale, disegno e modellazione dell’architettura.

[Disegno] Il contributo della disciplina è orientato all’indagine di metodi procedure e strumenti per l’analisi e la progettazione di superfici complesse, con particolare riferimento alle forme a doppia curvatura. La trasposizione di forme complesse in proposte progettuali realizzabili è indagata dalla disciplina del disegno, attraverso il passaggio da forma continua a forma discreta: il modello continuo sviluppato con software di natura matematica è il mezzo con cui prefigurare il concept dell’involucro; la discretizzazione della forma è invece un primo passo verso la fattibilità del prodotto ideato. Dopo le indagini concettuali si passa a un approfondimento del modello che diventa strumento di confronto tra le discipline. Nel dettaglio, il modulo di disegno illustrerà le tecniche base di modellazione nurbs & mesh; erogherà i contenuti base per la comprensione del concetto di curvatura e sviluppabilità di forme complesse; indirizzerà gli studenti all’apprendimento delle procedure per la discretizzazione delle superfici continue in pannelli. Verranno inoltre illustrate procedure algoritmiche digitalizzate per l’ottimizzazione dimensionale dei pannelli ed il raggruppamento in cluster di forme congruenti. Infine si indagherà il rapporto tra algorithmic design e Building Information Modeling, ragionando sul passaggio dalla forma ideata al modello costruito. [Tecnologia dell’Involucro Edilizio] La disciplina è orientata alla definizione del processo di progettazione parametrica sia in chiave metaprogettuale, attraverso la definizione del quadro esigenziale-prestazionale, sia attraverso la progettazione del dettaglio costruttivo. In particolare, nella prima parte del corso saranno approfonditi alcuni requisiti ambientali e tecnologici da integrare nel modello parametrico dell’edificio finalizzati al benessere microclimatico, alla sicurezza e resistenza agli agenti esterni, alla manutenibilità e durevolezza, e all’aspetto estetico. Saranno introdotti alcuni argomenti per il progetto dell’involucro edilizio, quali ad esempio: la scelta dei materiali di rivestimento; le caratteristiche dimensionali e morfologiche degli elementi costruttivi in relazione alla loro messa in opera e alla fase d’uso; l’integrazione di sistemi responsivi e attivi nell’involucro edilizio; le modalità di assemblaggio e disassemblaggio lungo il ciclo di vita dell’edificio (costruzione, sostituzione e fine vita). Nella seconda parte del corso, passando dalla fase ideativa alla fase realizzativa del processo progettuale, il contributo di tecnologia è indirizzato alla pre-fattibilità del modello dinamico attraverso l’elaborazione del dettaglio tecnologico di facciata per soddisfare le esigenze di integrazione funzionale e dimensionale. [Fisica Tecnica] Il contributo della disciplina è orientato ad acquisire metodi di analisi e procedure per la quantificazione della performance fisico-tecnica di elementi di involucro complessi, a supporto alla progettazione architettonica, con il fine di migliorare la performance energetica ed ambientale dell’ambiente costruito. A questo scopo l’insegnamento approfondirà l’analisi dell’interazione clima esterno-involucro edilizio, la parametrizzazione della performance dell’involucro edilizio e della prestazione dell’ambiente interno dell’edificio. Attraverso strumenti di analisi fisico-tecnica parametrici si studierà l’influenza di parametri progettuali dell’involucro su parametri prestazionali dell’edificio (i.e. radiazione solare su superficie esterna, fabbisogno energetico ideale, comfort visivo etc.). [Strumenti] Rhinoceros, Grasshopper, Plug-in per l’analisi energetico-ambientale, software BIM, tools per la pannellizzazione ed il clustering.

Il corso, nelle sue articolazioni disciplinari, si compone di tre momenti didattici: ● didattica frontale - nella quale vengono esposti i fondamenti teorici per una maggiore comprensione degli argomenti trattati; ● didattica applicata - tempo dedicato all’indagine di procedure e strumenti per il progetto e la prefigurazione di involucri architettonici; ● tutoring - momento destinato al confronto con gli studenti su problematiche relative alle esercitazioni proposte. Sono previste revisioni intermedie per la verifica della conoscenza dei contenuti erogati dalle singole discipline. L’esame finale, di natura multidisciplinare, verterà sulla valutazione della capacità dello studente di analizzare e progettare involucri architettonici utilizzando le conoscenze teoriche e gli applicativi proposti dal corso.

Calvano, M., Disegno digitale esplicito. Rappresentazioni responsive dell’architettura e della città. Aracne 2019. Tedeschi, A. AAD, Algorithms-aided Design: Parametric Strategies Using Grasshopper. Le Penseur Publisher, 2014 Slide del progetto IDES-EDU (www.ides-edu.eu) Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edizione, CLUT, Torino, 2014. Astolfi A., Corrado V., Applicazioni di Illuminazione e Acustica, CELID, Torino, 2012. • materiale distribuito dai docenti. Stefanutti L., “Manuale degli impianti di climatizzazione”, ISBN 978-88-481-1884-2, Editore Tecniche Nuove, 2007. DETAIL, Institut für internationale Architektur Dokumentation GmbH THE PLAN - Architecture & Technologies in Detail ARKETIPO MAGAZINE Herzog, T., Krippner , R., Lang, W., (2005), Atlante delle facciate, UTET, Torino. Materiale per approfondimenti e altro materiale didattico: ASHRAE, “Handbook of Fundamentals”, editore ASHRAE, 2005. AICARR, “Manuale d’ausilio alla progettazione: Miniguida AICARR (III Edizione)”, ISBN: 978-88-95620-56-5, MILANO: AICARR, 2010. Capozzoli A., Corrado V., Gorrino A., Soma P., “Atlante nazionale dei ponti termici”, Edilclima, 2011 http://tu1403.eu/wp-content/uploads/Vol-3-2_for-web-Open-Access_9789463661119.pdf https://mostapharoudsari.gitbooks.io/ladybug-primer/content/text/categories/0_Ladybug.html https://docs.ladybug.tools/honeybee-primer/components Dispense fornite dal corpo docente

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico individuale; Elaborato grafico prodotto in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Individual graphic design project; Group graphic design project;

... La prova d’esame sarà caratterizzata dall’analisi e la modellazione di un involucro esistente da affrontare alla scala generale, alla scala architettonica e alla scala di dettaglio. In particolare sarà valutata la capacità dello studente di applicare e comunicare i risultati dell’approccio performance-based alla progettazione di involucri edilizi complessi. Le operazioni richieste saranno presentate tramite materiale digitale e pdf con contenuti multimediali. Il voto finale è unico, sulla base dell’esito dell’esame e le valutazioni fatte durante il periodo didattico dai titolari delle singole discipline.

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.