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Conoscenza del patrimonio costruito nell'epoca dei cambiamenti climatici

01UUNNB

A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Edile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 100
Esercitazioni in aula 80
Tutoraggio 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Osello Anna Professore Ordinario ICAR/17 40 0 0 0 1
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/06
ICAR/17
ING-IND/11
ING-INF/05
4
8
2
4
C - Affini o integrative
B - Caratterizzanti
B - Caratterizzanti
F - Altre (art. 10, comma 1, lettera f)
A12
Architettura e urbanistica
Edilizia e ambiente
Abilità informatiche e telematiche
2020/21
L'insegnamento, svolto in forma di laboratorio interdisciplinare, si propone di impostare i fondamenti metodologici dell’intero percorso degli studi in Resilienza del costruito, fornendo strumenti e metodi innovativi per l’integrazione e l’interpretazione critica di dati eterogeni funzionali alla progettazione, a partire dalla realizzazione di un modello digitale alla scala urbana (il Digital Twin della città resiliente). I concetti teorici sono applicati ad un caso studio reale condiviso da tutti gli insegnamenti del primo anno della laurea magistrale e si riferisce ad un tessuto urbano caratterizzato da una identità morfologica e formale che lo rendono peculiare e rappresentativo del territorio nazionale.
The course, carried out in the form of an interdisciplinary laboratory, aims to set the methodological elements of the entire course of studies in Resilience of Built Heritage, providing innovative tools and methods for the integration and critical interpretation of heterogeneous data functional to the design, starting from the creation of a digital model on the urban scale (the Digital Twin of the Resilient City). The theoretical concepts are applied to a real case study shared by all the courses of the first year of the master's degree and refers to an urban area characterized by a morphological and formal identity that make it peculiar and representative of the national territory.
Lo studente acquisirà competenza nella gestione della complessità dei dati eterogenei che caratterizzano un tessuto urbano, imparando a lavorare in gruppo con un approccio multidisciplinare, utilizzando volta per volta gli strumenti più innovativi disponibili sul mercato.
The student will acquire competence in managing the complexity of the heterogeneous data that characterize an urban area, learning to work in group with a multidisciplinary approach, using the most innovative tools available on the market from time to time.
Conoscenza di base del BIM Fondamenti di programmazione (Informatica) Conoscenze di base di topografia e cartografia Conoscenza di base della fisica dell’edificio
Basic knowledge of BIM Fundamentals of programming (Computer Science) Basic knowledge of topography and cartography Basic knowledge of building physics
FISICA TECNICA AMBIENTALE Cenni di progettazione bioclimatica, sostenibile, smart e resiliente della città, interazione tra gli edifici e l'ambiente esterno su scala urbana. Elementi di climatologia edilizia, normativa sui dati climatici e classificazione del territorio, cambiamenti climatici, onde di calore, effetti su scala urbana. Bilanci di massa e di energia dell'ambiente costruito, caratterizzazione termo-energetica dei componenti d'involucro, tipologia edilizia. GEOMATICA Strumenti e metodi per la generazione di nuvole di punti dall’acquisizione, elaborazione e produzione dei risultati finali. I temi trattati saranno: - L’approccio moderno al rilievo. - Il rilievo della rete d’inquadramento mediante stazione totale e tecniche GNSS. - Le tecniche di scansione laser terrestri: gli strumenti, le modalità di funzionamento, gli schemi di misura, le precisioni, unione e georeferenziazione delle scansioni, la colorazione della nuvola, riduzione intelligente dei acquisiti mediante pulizia e filtraggio. - Droni e structure from motion: i mezzi aerei non convenzionali, caratteristiche e calibrazione della camera fotografica schemi di volo moderni, schemi per l’appoggio fotogrammetrico. - La generazione dei prodotti finali: ortofoto, DTM/DSM. - Inserimento informazioni in un semplice sistema GIS. ICT Python per la programmazione IoT. Data format per scambio di informazioni tra dispositivi (es. XML, JSON). Programmazione distribuita utilizzando servizi web di tipo RestFULL. Paradigma di comunicazione publish/subscribe. MODELLAZIONE DIGITALE Analisi dei dati derivanti dalla ricerca storico-archivistica e bibliografica per l’identificazione delle tipologie delle informazioni necessarie per la conoscenza della resilienza della città. Modellazione avanzata Scan-to-BIM per l’integrazione con il GIS, con attenzione all’affidabilità dei dati e alla gestione di Big Data per la resilienza della città utilizzando anche la programmazione visuale. Integrazione dei dati IoT/BIM/VAR per la visualizzazione dei dati in relazione a diversi casi d’uso e alle potenzialità di utilizzo del Digital Twin per la definizione di nuove strategie di manutenzione e di intervento a scala urbana basate sul LCA.
BUILDING PHYSICS Notes of bioclimatic, sustainable, smart and resilient design of cities, interactions between buildings and outdoor environment on an urban scale. Climate data for building design, standards on weather data and classification of the territory, climate changes, heat waves and related effects on an urban scale. Energy and mass balance of the built environment, thermal-energy characterization of the envelope components, building typology. GEOMATICS Tools and methods for the generation of point clouds from the acquisition, processing and production of the final results. The topics will be: - The modern approach to surveying. - The survey of the framework network by means of total station and GNSS techniques. - Terrestrial laser scanning techniques: tools, operating modes, measurement schemes, precision, union and geo-referencing of scans, cloud coloring, intelligent reduction of acquisitions by cleaning and filtering. - Drones and structure from motion: unconventional aerial tools, characteristics and calibration of the photographic camera, modern flight schemes, photogrammetric support schemes. - The generation of the final products: orthophotos, DTM/DSM, 3D model using mesh with textureco. - Entering information in a simple GIS system. ICT Python for IoT programming. Data format for exchange of information between devices (eg XML, JSON). Distributed programming using RestFUL web services. Publish/subscribe communication paradigm. DIGITAL MODELING Analysis of data deriving from historical-archival and bibliographic research for the identification of the types of information necessary for the knowledge of the characteristics of the resilience of the city. Advanced modelling Scan to BIM for the integration with GIS, with attention to data reliability and management of Big Data connected to the resilience of the city also provided by visual programming. Integration of IoT / BIM / VAR data for data visualization in relation to different use cases and to the potential of use of the Digital Twin for the definition of new maintenance and intervention strategies on a urban scale based on LCA.
I contenuti del contributo di modellazione digitale saranno distribuiti sull’intero semestre e faranno da collettore per quelli di Fisica tecnica ambientale, Geomatica e ICT, che saranno concentrati in alcune settimane, secondo una sequenza logica di introduzione delle informazioni.
The contents of the digital modelling contribution will be distributed over the entire semester and will act as a collector for those of building physics, geomatics and ICT, which will be concentrated in a few weeks, according to a logical sequence of introduction of the information.
L’insegnamento è organizzato in lezioni teoriche finalizzate alla trattazione delle tematiche descritte nel programma e da una esercitazione pratica di applicazione dei concetti appresi al caso studio proposto. Questa organizzazione consente allo studente: (i) di sviluppare una capacità critica nel reperimento, nell’analisi e nella gestione di dati alla scala urbana (dal generale al particolare e viceversa), tra loro eterogenei e provenienti da diverse sorgenti in relazione all’obiettivo atteso; (ii) di apprendere come scegliere volta per volta gli strumenti più idonei, sempre con una particolare attenzione all’innovazione. L’esercitazione prevede: (i) una ricerca storico-bibliografica funzionale alla conoscenza del contesto urbano analizzato; (ii) un rilievo metrico di elevata precisione per la definizione di una nuvola di punti utilizzando droni e laser scanner; (iii) la definizione di dati rilevabili grazie a tecnologie IoT e una verifica dell’interoperabilità con i dati tipici di una analisi strutturale; (iv) la realizzazione di un gemello digitale (Digital Twin) alla scala urbana contenente tutte le informazioni grafiche e alfanumeriche raccolte ed elaborate integrando il BIM e il GIS utilizzando non solo la modellazione parametrica ma anche la programmazione visuale; (v) l’utilizzo della realtà virtuale immersiva per la revisione e la visualizzazione del modello. L’esercitazione è da svolgere in gruppo al fine di sviluppare una capacità di lavoro basata sul confronto e sulla collaborazione oltre che sulla verifica della capacità di comunicazione che deve essere chiara e determinata, al fine di esplicitare le ragioni delle scelte con linguaggi specialistici e non. La verifica dell’autonomia e della maturità avviene tramite la presentazione e la discussione del modello digitale utilizzando meeting virtuali in realtà immersiva.
The course is organized in theoretical lessons aimed at dealing with the topics described in the program and by a practical exercise in applying the concepts learned to the proposed case study. This organization allows the student: (i) to develop a critical ability in finding, analysing and managing data on the urban scale (from general to detail and vice versa), heterogeneous among them and coming from different sources in relation to the expected objective; (ii) to learn how to choose the most suitable tools from time to time, always with particular attention to innovation. The exercise provides: (i) historical-bibliographic research functional to the knowledge of the urban area analysed; (ii) a metric survey of high precision for the definition of a point cloud using drones and laser scanners; (iii) the definition of data detectable thanks to IoT technologies and a verification of interoperability with the typical data of a structural analysis; (iv) the realization of a digital twin (Digital Twin) at the urban scale containing all the graphic and alphanumeric information collected and processed by integrating BIM and GIS using not only parametric modelling but also visual programming; (v) the use of immersive virtual reality for the revision and the visualization of the model. The exercise is to be carried out in a group in order to develop a work ability based on comparison and collaboration as well as on the verification of the communication ability that must be clear and determined, in order to explain the reasons for the choices with specialized and non-specialized languages. The verification of autonomy and maturity takes place through the presentation and discussion of the digital model using immersive virtual meetings.
OSELLO ANNA, FONSATI ARIANNA, RAPETTI NICCOLÒ, SEMERARO FRANCESCO (a cura di), InfraBIM. Il BIM per le infrastrutture, Gangemi Editore, Roma, 2019. DEL GIUDICE MATTEO (a cura di), Il disegno e l’ingegnere. BIM handbook for building and civil engineering students, Levrotto e Bella, Torino, 2019. OSELLO ANNA (a cura di), Building Information Modelling - Geographic Information System - Augmented Reality per il Facility Management, Dario Flaccovio, Palermo, 2015. AA.VV., Climate Change 2013. The Physical Science Basis, Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013. AA.VV., Manuale degli impianti di climatizzazione, capp. 12-14, Tecniche nuove, 2007.
OSELLO ANNA, FONSATI ARIANNA, RAPETTI NICCOLÒ, SEMERARO FRANCESCO (a cura di), InfraBIM. Il BIM per le infrastrutture, Gangemi Editore, Roma, 2019. DEL GIUDICE MATTEO (a cura di), Il disegno e l’ingegnere. BIM handbook for building and civil engineering students, Levrotto e Bella, Torino, 2019. OSELLO ANNA (a cura di), Building Information Modelling - Geographic Information System - Augmented Reality per il Facility Management, Dario Flaccovio, Palermo, 2015. AA.VV., Climate Change 2013. The Physical Science Basis, Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013. AA.VV., Manuale degli impianti di climatizzazione, capp. 12-14, Tecniche nuove, 2007.
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico individuale; Elaborato grafico prodotto in gruppo;
L’esame è suddiviso in due parti: (i) Presentazione (di gruppo) del Digital Twin della città resiliente con particolare attenzione all’interoperabilità dei dati e del processo; (ii) prova orale (individuale) per la verifica dei contenuti teorici dell’insegnamento. L’esame ha la finalità di verificare il raggiungimento individuale dello studente della conoscenza degli argomenti trattati a lezione e della capacità di elaborazione critica e di scambio interoperabile di dati eterogenei a partire dalla definizione di affidabilità degli stessi, utilizzando diversi strumenti per la definizione di un modello digitale complesso. La valutazione di gruppo del modello si basa sulla collocazione in fascia ottima, buona, discreta, sufficiente. Al singolo studente componente del gruppo sono successivamente attribuiti punti in eventuale aumento o diminuzione per la capacità espressiva (un punto massimo), la capacità di ragionamento (due punti massimi) e la padronanza degli argomenti (cinque punti massimi) oltre alla capacità di presentazione in pubblico del lavoro in lingua inglese (un punto massimo).
Exam: Compulsory oral exam; Individual graphic design project; Group graphic design project;
The exam is divided into two parts: (i) presentation (in group) of the Digital Twin of the Resilient City with particular attention to data and process interoperability; (ii) oral exam (individual) for the verification of the theoretical contents of the course. The exam aims to verify the individual achievement of the student's knowledge of the topics covered during the lessons and the ability to process and exchange interoperable heterogeneous data starting from the definition of reliability of the same, using different tools to define a complex digital model. The verification of group work is based on the location in the best, good, discreet, sufficient range. The individual student who is part of the group is subsequently assigned points that may increase or decrease for expressive ability (one maximum point), reasoning ability (two maximum points) and mastery of the topics (five maximum points) in addition to the ability to present the work in English in public (one maximum point).
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico individuale; Elaborato grafico prodotto in gruppo;
L’esame è suddiviso in due parti: (i) Presentazione (di gruppo) del Digital Twin della città resiliente con particolare attenzione all’interoperabilità dei dati e del processo; (ii) prova orale (individuale) per la verifica dei contenuti teorici dell’insegnamento. L’esame ha la finalità di verificare il raggiungimento individuale dello studente della conoscenza degli argomenti trattati a lezione e della capacità di elaborazione critica e di scambio interoperabile di dati eterogenei a partire dalla definizione di affidabilità degli stessi, utilizzando diversi strumenti per la definizione di un modello digitale complesso. La valutazione di gruppo del modello si basa sulla collocazione in fascia ottima, buona, discreta, sufficiente. Al singolo studente componente del gruppo sono successivamente attribuiti punti in eventuale aumento o diminuzione per la capacità espressiva (un punto massimo), la capacità di ragionamento (due punti massimi) e la padronanza degli argomenti (cinque punti massimi) oltre alla capacità di presentazione in pubblico del lavoro in lingua inglese (un punto massimo).
Exam: Compulsory oral exam; Individual graphic design project; Group graphic design project;
The exam is divided into two parts: (i) presentation (in group) of the Digital Twin of the Resilient City with particular attention to data and process interoperability; (ii) oral exam (individual) for the verification of the theoretical contents of the course. The exam aims to verify the individual achievement of the student's knowledge of the topics covered during the lessons and the ability to process and exchange interoperable heterogeneous data starting from the definition of reliability of the same, using different tools to define a complex digital model. The verification of group work is based on the location in the best, good, discreet, sufficient range. The individual student who is part of the group is subsequently assigned points that may increase or decrease for expressive ability (one maximum point), reasoning ability (two maximum points) and mastery of the topics (five maximum points) in addition to the ability to present the work in English in public (one maximum point).


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