Alla conferenza mondiale su ambiente e sviluppo di Rio de Janeiro del 1992, 179 nazioni hanno aderito all’impegno a ridurre l’uso di risorse naturali e la produzione di rifiuti, dando l’avvio ad una delle più grandi sfide per l’architettura, e per tutti i settori produttivi e disciplinari che si occupano del territorio e delle sue trasformazioni.

Perseguire questa finalità in architettura comporta l’attuazione di una serie di strategie che tengano conto di aspetti diversi, articolati e interconnessi tra loro: le relazioni con il contesto specifico, ossia la capacità di fornire risposte progettuali differenti in funzione delle  diverse e svariate condizioni climatiche; il ricorso a tecnologie costruttive e materiali non inquinanti e non pericolosi per la salute delle persone; la previsione degli effetti indotti sul territorio dall’edificio in tutto il suo ciclo di vita, analizzando anche la provenienza, dismissibilità e riciclaggio dei materiali scelti; naturalmente il tutto coronato dal raggiungimento di livelli elevati di comfort abitativo. La sostenibilità di un edificio è valutata attraverso protocolli e sistemi di certificazione che stimano l’efficienza energetica e l’impatto della costruzione sull’ambiente durante tutto il suo ciclo vitale.

L’attenzione agli aspetti tecnologici legati alla climatizzazione naturale, alla riduzione dei consumi di energia, al ricorso a energie alternative, alla lotta ai diversi generi di inquinamento è, di conseguenza, un aspetto dominante in tutte le esperienze di architettura sostenibile.

Oggi un importante ed attuale aspetto dell’edilizia sostenibile è costituito dall’idea di ricoprire gli edifici di vegetazione: una modalità antica, ripresa da molte ricerche contemporanee, per migliorare la sostenibilità dell’architettura e sperimentare nuove forme di ibridazione tra natura e architettura.

Viene introdotta la vegetazione come elemento nuovo, altamente espressivo e qualitativamente molto efficace per l’effetto bioclimatico intrinseco, in grado di migliorare l’isolamento termico della struttura, attenuando così l’impatto dell’artificialità generato generalmente dalla costruzione di un edificio.

Il verde verticale, come appare nel nostro intervento Garden House B in Biassono, avvolgendo l’edificio, può funzionare da dispositivo bioclimatico, dove la stratificazione di elementi naturali, uniti ad un sistema involucro impianto altamente prestazionale, va a costituire una soluzione possibile ed attuabile all’inquinamento, generando un considerevole risparmio energetico ed una ridotta emissività di CO2.

Il nuovo modello progettuale e tecnologico così coniuga tecnologia e sistema aperto del vivere quotidiano, ponendo l’uomo integrato con l’ambiente.

Verde Verticale nella nostra realizzazione Garden house A:

Non dimentichiamo a tal proposito il Bosco Verticale di Milano, giudicato uno dei più rilevanti progetti di Green Design in Europa, ideati con lo scopo di generare un organismo in osmosi con l’ambiente.

I requisiti che la sostenibilità si impegna a mettere in equilibrio tra loro sono tuttavia inizialmente in conflitto tra loro, rendendo la nuova progettazione decisamente complessa e sofisticata, ed il processo decisionale nel corso delle scelte da operare si trova a dover attingere ad un insieme di dati relativi agli impatti ambientali, economici e sociali.

Tutte le informazioni devono essere gestite ed integrate nella progettazione civile di edifici ed infrastrutture, intesa questa come integrazione di vari sistemi tecnologici; una gestione integrata complessa, pertanto, di sistemi e componenti, che formano l’edificio, e ne determinano nei vari momenti il ciclo di vita.

Una progettazione, pertanto, nuova e complessa, che richiede un nuovo modo di progettare, che sia in grado di fornire dati risolutivi alle importanti valutazioni di impatto ambientale: facile comprendere come si renda sempre più essenziale l’uso del BIM, Building Information Modelling, ancor più nelle difficili fasi del LCA, Life Cicle Assessment, ossia la valutazione del ciclo di vita della costruzione, dalla fase di realizzazione fino alla dismissione.

L’integrazione della LCA nel BIM consente l’analisi di tutti i dati legati alla sostenibilità ambientale, analizzando tutti i processi di trasformazione, dall’estrazione delle materie prime, alla lavorazione di queste per la realizzazione di prodotti, unitamente al trasporto, la distribuzione e la messa in opera di questi, per giungere alla realizzazione del complesso, alla fase di uso e manutenzione, per arrivare alla dismissione al termine del ciclo di vita.

Il BIM ancora una volta si mostra come uno strumento essenziale nella fase decisionale di progettazione e costruzione, offrendo un validissimo apporto nella ricerca della soluzione progettuale, dando la possibilità di archiviare e gestire l’enorme mole di informazioni legate ai  singoli componenti ed ai relativi impatti ambientali.

Il termine inglese design significa progettazione, ossia l’attività promossa dal progettista, che è alla base della costruzione e realizzazione di qualsiasi oggetto complesso, sia esso reale e materiale o soltanto concettuale, attraverso la stesura di un progetto.

Design quindi significa progetto, un termine antico, derivato dal tardo latino “proiectare” a sua volta da “proicere” che vuol dire “gettare avanti”, ed è proprio in questo senso che progettare trova la sua essenza, ossia operare scelte sul nostro futuro. Come asseriva Aristotele nell’Etica Nicomachea nel 1140 a.C., il design è una “techne”, una “ars”, “il cercare con l’abilità e la teoria come possa prodursi qualcuna delle cose che possono sia esserci sia non esserci, ed il principio è in chi crea e non in ciò che è creato”; il principio, quindi, non sta nel prodotto, ma nel suo artefice, il progettista / designer, impegnato nell’ideazione di soluzioni che possano soddisfare le specifiche richieste, ma ancor più, volto alla ricerca e allo sviluppo di soluzioni innovative  di progetto, che possano introdurre un miglioramento delle tecniche e delle metodologie di realizzazione, migliorandone l’intrinseca qualità, volte sempre a migliorare la qualità della vita dell’uomo.

Nel corso degli anni abbiamo visto il continuo modificarsi delle modalità e del senso del progettare, in rapporto a situazioni storiche mutate radicalmente nel tempo: oggi possiamo sicuramente affermare di essere entrati in una fase nuova del design, caratterizzata dalla mondializzazione, dalla rivoluzione informatico-digitale e dalle profonde novità apportate dalle scoperte scientifiche; il designer si trova a progettare in una società caratterizzata da grandi trasformazioni, accompagnato dalla modernizzazione che ormai si estende a tutto il mondo, mentre si affievoliscono le identità e le appartenenze.

Ci troviamo ad integrare la cultura del design con quella tecnico-ingegneristica, per arrivare a gestire la progettazione e lo sviluppo del prodotto nelle proprie valenze espressive e materiche, e fornire un elaborato progettuale completo, dal concept all’esecutivo, al controllo dei processi che sostengono il ciclo di vita del prodotto.

E proprio in questo tema di rivoluzioni tecnologiche avanza l’intensificarsi della ricerca di qualità visiva, portati alla spettacolarizzazione non solo di oggetti isolati, ma di ambienti e scenari di vita quotidiana: siamo entrati nella progettazione tridimensionale, che sta progressivamente cancellando la differenza tra progettazione di artefatti tridimensionale e progettazione di artefatti visivi: un gioco tra comunicazione visiva e materialità, che porta la progettazione ad intrecciarsi con l’arte, la fotografia, il video, il web.

E il Computer Aided Design, che ha segnato l’abbandono del tavolo da disegno accompagnando la progettazione per anni, sta cedendo il passo: l’accelerazione dello sviluppo della tecnologia sta trasformando il nostro orizzonte di vita su tutti i livelli, mostrandoci chiaramente ormai come il nostro futuro sarà caratterizzato dalle tecno-scienze, dalla robotica, dalle nanotecnologie.

La comunicazione visiva si trasforma in comunicazione digitale integrata, mentre il progettista, grazie all’evoluzione dell’informatica, può strutturare e visualizzare il progetto con il computer, in un processo che lo porta a trasformare il modo stesso di pensare il progetto.

Nasce il prototipo digitale, inteso come simulazione del reale in tutti i suoi aspetti, siano essi formali, funzionali, strutturali, mentre la modellazione tridimensionale assume un aspetto di simulazione percettiva, oltre che numerica e funzionale, e il designer si trova a lavorare in  un sistema coordinato di relazioni, fondato su un database continuamente aggiornato, che permette e permetterà sempre più di creare in estrema libertà l’intero progetto.

Il BIM – Building Information Modelling è stato un argomento importante, se non il più dibattuto, durante la lavorazione del nuovo Codice: dapprima, infatti, il Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti Graziano Delrio aveva dichiarato che l’impiego del BIM nel settore delle costruzioni di opere pubbliche sarebbe diventato obbligatorio; in realtà dall’obbligo si è passati alla facoltà di utilizzarlo.

A partire da sei mesi dall’entrata in vigore del nuovo Codice le stazioni appaltanti potranno richiedere l’uso del BIM per le nuove opere e per i servizi sopra la soglia comunitaria, un decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti dovrà individuare le pratiche ed i sistemi di monitoraggio per rendere obbligatorio questo strumento, con una tempistica graduale, valutata anche in relazione agli importi e alla tipologia delle opere e dei servizi da affidare.

Siamo comunque giunti ad un momento molto importante per la diffusione del BIM: l’adozione della direttiva votata al Parlamento Europeo il 15 gennaio 2016 – European Union Public Procurement Directive – aveva già comportato che i 28 Stati europei membri possono incoraggiare, specificare o imporre l’utilizzo del BIM per i progetti edili finanziati con fondi pubblici nell’Unione Europea a partire dal 2016, tenendo conto che in Inghilterra, Paesi Bassi, Danimarca, Finlandia e Norvegia richiedono già l’uso del BIM per i progetti edili finanziati con fondi pubblici.

Si tratta di un impiego molto importante, volto a ridefinire i rapporti tra imprese ed amministrazioni in tema di innovazioni e qualità, portando la progettazione di infrastrutture verso la riduzione dei tempi e dei costi, e garantendo contemporaneamente maggior precisione e capacità di affrontare anche gli imprevisti, riducendo di conseguenza la possibilità di presentare varianti, ed aumentando l’efficienza e la trasparenza della pubblica amministrazione.

Ricordiamo infatti che il Building Information Modelling permette al “team project” formato da Architetti, Ingegneri, Committenti e Società che concorrono alla realizzazione di edifici e infrastrutture in genere, di collaborare continuamente tra loro utilizzando i modelli digitali in 3D, supportando così i progetti in tutte le fasi, dalla progettazione, formazione della documentazione, alla costruzione in cantiere.

I dati del progetto realizzato in BIM sono abbondanti, coordinati e precisi, e permettono agli stakeholders il continuo e costante aggiornamento, per qualunque numero e tipologia di modifiche al progetto che possano essere state richieste e/o resesi necessarie: i progetti in sostanza vengono generati più velocemente, e contemporaneamente più completi, diventando così più economici e sostenibili.

Non è inoltre da sottovalutare l’aspetto legato ai contenziosi negli appalti, che, nonostante la fase di realizzazione copra circa la metà dei tempi invece dedicati agli aspetti burocratici, procurano un costo altissimo all’erario; anche in questo campo il BIM è in grado di fornire una risposta efficiente ed efficace per progettisti, committenti ed imprese.

Una vera e propria rivoluzione culturale, oltre a quella tecnologica, un radicale cambiamento di mentalità e di management, che, se pur comporterà all’inizio costi di adozione e formazione unitamente a forti impatti sull’attuale figura del  project manager, porterà trasparenza ed efficacia nelle società di ingegneria e nelle imprese di costruzione, permettendo loro di rafforzarsi ed aumentare la competitività nell’aggiudicarsi i contratti edilizi, anche nell’ottica di una competitività globale nel mercato europeo ed in quelli internazionali.

Oggi è ormai chiaro e compreso, sia dagli operatori del settore, che dall’opinione pubblica, che buona parte dell’energia globale viene consumata dagli edifici; pertanto, obiettivo dell’ingegneria energetica applicata agli edifici è di minimizzare i consumi, migliorare il comfort interno, aumentare la sostenibilità ambientale. In base a numerosi studi questo è il settore dove sono possibili i maggiori risparmi energetici.

In questa impellente necessità di miglioramento si inseriscono i notevoli vantaggi offerti dai software di simulazione dinamica, caratteristici del Building Information Modelling – BIM, software, questi, che permettono di simulare un modello e valutare i comportamenti termofisici in innumerevoli condizioni.

Una condizione decisamente determinante in questo aspetto della progettazione di un edificio è l’orientamento: attraverso i servizi dei nuovi software,  l’analisi energetica permette di effettuare i calcoli sul modello volumetrico dell’edificio, tecnicamente chiamato involucro, per studiarne l’irraggiamento solare e l’ombreggiamento delle superfici nei vari periodi dell’anno; il flusso di lavoro prevede l’impostazione delle caratteristiche geografiche del progetto, e la creazione dell’involucro di quest’ultimo, definendone il posizionamento, e la simulazione della luce solare.

Nel BIM è quindi ora possibile simulare il comportamento fisico della luce, visualizzarlo nel rendering ma soprattutto arricchire il progetto di tutte quelle informazioni tecniche e dimensionali oramai indispensabili.

Utilizzare la modellazione energetica in modo appropriato durante le fasi iniziali della progettazione, può aiutare a definire le tecnologie energetiche più efficienti e le attrezzature meccaniche. Essa può anche svolgere un ruolo centrale nella pianificazione e nell’attuazione di strategie oculate per massimizzare l’uso delle energie rinnovabili, e quindi consentire il maggior risparmio energetico. Il clima mediterraneo, ad esempio, è caratterizzato da caldo estivo e, in parecchie regioni, da freddo invernale: è pertanto necessario un attento controllo degli ombreggiamenti, della massa termica e della ventilazione, per evitare il sovradimensionamento degli impianti di riscaldamento e raffrescamento.

Un’altra grande possibilità offerta dai programmi in ambiente BIM per la progettazione energetica è la valutazione in tempo reale dei ponti termici. Con il software è possibile definire con assoluta precisione tutto ciò che serve per la definizione delle stratigrafie di muri, solai e tetti (grazie alle famiglie di sistema) e di tutti gli elementi progettuali che concorrono alla limitazione di tali ponti. Il progettista può studiare il modo in cui gli strati di ogni elemento si congiungono, allineandoli alle specifiche dettate dalla certificazione energetica.

Il cruscotto di IsEco, un applicativo esterno che permette di valutare in tempo reale il consumo energetico dell’edificio

È facile intuire che in tutte le simulazioni dinamiche il modello è oggetto di un insieme di calcoli e variabili che dipendono dal tempo, che creano il grande vantaggio per l’utente di ottenere un’alta personalizzazione delle caratteristiche del modello e quindi dei risultati ottenibili dalla simulazione.

È inoltre possibile simulare in modo preciso l’illuminazione naturale degli ambienti della casa, fin dalle fasi preliminari di progetto, impostando fin dall’inizio partizioni opache e trasparenti in grado di interpretare l’effetto desiderato.

Il primo passaggio, pertanto, ci porterà all’abbandono dello storico e ormai da tutti conosciuto Autocad, e all’uso da parte di tutti i nostri progettisti e tecnici del nuovo software di modellazione, da noi individuato nel già da noi utilizzato Autodesk Revit; sostanzialmente il passaggio in atto si imposta con l’introduzione di due importanti concetti iniziali: quello di REGOLE, generali e definite, con le quali viene impostato con precisione e ricchezza di particolari l’uso degli oggetti e alle quali tutti i progettisti ed i tecnici si attengono; i DATABASE, archivi complessi, suddivisi in famiglie di oggetti, catalogati in due grandi gruppi: il primo, costituente la libreria di Archetipo, generale, a cui attingere in ogni momento per qualsiasi progetto; il secondo, a sua volta suddiviso in commesse, dove quindi andranno a risiedere tutti gli oggetti determinati,  individuati e scelti di una specifica commessa.

L’esplicitazione sostanziale del nuovo sistema risiede proprio in questi concetti primari: per progettare non dovremo più “disegnare” l’edificio, ma ne costruiremo un modello: in ultima analisi, fin dal primo momento di progettazione, saremo impegnati a “costruire” il nostro nuovo edificio, immettendo nel nostro progetto non più righe di disegno, ma oggetti della realtà, con il loro bagaglio di caratteristiche intrinseche, tecnologiche, costruttive ed economiche.

Tanti i vantaggi di questa fantastica ed innovativa tecnica progettuale: il primo,  più immediato ed evidente, è la presentazione tridimensionale del progetto, che risulta così subito corredato di un’immagine realistica, quasi fotografica, del futuro edificio, facilmente visibile a tutti, non solo quindi ai progettisti, ma anche al cliente, che potrà partecipare  allo sviluppo del progetto del proprio edificio,  rendendosi facilmente conto delle proposte impostate dai progettisti; un altro, meno evidente, ma importantissimo per i progettisti, è costituito dall’intrinseca capacità del sistema di tenere in comunicazione tutti gli aspetti della progettazione.

Come abbiamo accennato prima, i progettisti potranno usufruire degli oggetti contenuti  nei database, costruendo il progetto attraverso tre grandi e basilari modelli: MODELLO ARCHITETTONICO, MODELLO STRUTTURALE , MODELLO IMPIANTISTICO; questi saranno messi in correlazione attraverso griglie, veri e propri strumenti di simulazione, in grado di effettuare esatte sovrapposizioni dei modelli per l’intercettazione delle interferenze e la focalizzazione di tutti i nodi costruttivi, oltre all’impostazione delle varie misurazioni  parziali, che non potranno più costituire oggetto di errore o lacuna, permettendo ai diversi progettisti di lavorare contemporaneamente sui propri modelli, e procedere sempre allineati, trasmettendosi in tempo reale le modifiche resesi eventualmente necessarie.

Appare ora evidente che un punto focale nell’uso di questo nuovo sistema sarà necessariamente costituito dai Database, ossia i contenitori dai quali estrarre gli oggetti da inserire nei modelli; questi database saranno logicamente suddivisi in tre grandi gruppi: DATABASE DI SISTEMA, suddivisi in categorie di oggetti ( muri, solai…); DATABASE CARICABILI, ossia insieme di oggetti con diverse caratteristiche, importati direttamente dalle schede dei produttori, o dai vari siti in cui i produttori immettono le schede dei propri prodotti; DATABASE CUSTOM IN PLACE, ossia contenitori di oggetti particolari e personalizzati per determinati progetti.

Resta facile comprendere che, oltre ad abbandonare il concetto di disegno, verrà superato il termine di progettista, per lasciare il posto al TEAM DI PROGETTO, che vedrà la collaborazione di più figure, non necessariamente appartenenti alla stessa società, legati da un organigramma di progetto, e guidati da un BIM Manager, responsabile dei costanti aggiornamenti dei database, oltre a ricoprire figura di riferimento in generale nello sviluppo dei progetti.