BENIMPACT Building’s ENvironmental IMPACT evaluator & optimizer

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L’approccio metodologico innovativo di BENIMPACT consentirà di implementare un processo di progettazione edile integrato: le analisi ed i calcoli necessari alla progettazione di un edificio ecosostenibile potranno essere completate in simultanea, grazie all’interazione di una serie di strumenti di calcolo fortemente integrati tra loro. Nel processo di progettazione tradizionale, invece, gli strumenti di calcolo che permettono di valutare, in fase di progetto, le caratteristiche dell’edificio, non sono integrati tra loro e sono invece utilizzati, in genere, da professionisti diversi in momenti diversi del processo progettuale.
La tecnologia di modeFRONTIER, un’applicazione informatica che mette a disposizione un ambiente software per la progettazione e l’ottimizzazione multi-obiettivo, consentirà l’implementazione di una suite di applicazioni integrate (la “BENIMPACT suite”), che interagiscono all’interno del processo di progettazione. La Figura 1 mostra l’architettura prevista per la suite di progettazione che sarà realizzata, in forma prototipale, nel corso del progetto. Dalla figura si può immediatamente notare che la suite prevede l’utilizzo, in maniera singola ed integrata, di cinque moduli funzionali (core modules), quattro banche dati (n.2 internal databases e n.2 external databases) e due moduli di servizio (moduli targets settings e green design solutions).



I moduli funzionali sono applicazioni integrate nella suite, che hanno il compito di realizzare tutte le analisi numeriche necessarie a completare il processo progettuale. In particolare, il modulo di ottimizzazione multi-obiettivo (multi-objective optimization module) è l’effettivo cuore pulsante della suite: sfruttando le caratteristiche funzionali di modeFRONTIER, esso guiderà la ricerca delle soluzioni progettuali ottime per l’edificio, coordinando l’esecuzione delle altre applicazioni integrate. Il modulo di modellazione geometrica (geometric modeling module) sarà responsabile della traduzione, in forma parametrica, della geometria e delle caratteristiche dell’edificio. Il modulo di modellazione energetica (energy modeling module) permetterà di calcolare il consumo energetico dell’edificio in progetto, tenendo in considerazione i carichi termici necessari a garantire un adeguato livello di comfort indoor. Il modulo di LCA (Life Cycle Assessment modeling) sarà in grado di calcolare l’impatto ambientale dell’edificio durante tutto il suo ciclo di vita, considerando, pertanto, gli impatti relativi all’estrazione delle materie prime per la costruzione, alla loro lavorazione, alla cantierizzazione, all’uso ed alla manutenzione dell’edificio, fino alla sua demolizione ed al riciclo/riutilizzo oppure messa in discarica dei materiali che lo costituivano. Il modulo di LCC (Life Cycle Costing modeling) consentirà di valutare i costi dell’edificio, sommando le voci di costo relative alla costruzione, al mantenimento ed utilizzo dell’edificio (compresi i costi per il consumo di energia) ed alla sua demolizione.

Tutti i moduli funzionali sono concepiti per essere perfettamente funzionanti anche in modalità autonoma. In questo modo, le varie applicazioni potranno essere eseguite singolarmente, al di fuori, cioè, della rete di interazioni che costituisce la suite, al fine di validarne le funzionalità e permettere anche l’utilizzo di solo alcuni degli strumenti messi a disposizione dalla suite, in funzione delle peculiari esigenze progettuali. È altresì possibile che alcuni software commerciali preesistenti offrano le funzionalità necessarie (questo potrebbe essere il caso delle applicazioni per la modellazione energetica): in questi casi, si valuterà l’implementazione diretta di questo tipo di software all’interno della suite, preferendo, in prima battuta, gli strumenti freeware ed i codici open-source, per poter godere degli eventuali futuri miglioramenti apportati ai codici dalle comunità di pratica.

Le banche dati della “BENIMPACT suite” hanno la funzione di rendere disponibili i dati di input richiesti dalle applicazioni coinvolte. Tali dati consentiranno di ricavare le caratteristiche funzionali, di performance e di costo dei sistemi e dei componenti costruttivi degli edifici e dei sistemi di produzione di energia comunemente utilizzati in ambito edilizio (caldaie, pannelli solari e fotovoltaici, sonde geotermiche, etc.). Le banche dati saranno inoltre in grado di segnalare vincoli di tipo tecnico, stabiliti dalle vigenti norme per la regolamentazione delle costruzioni, e di fornire i dati meteorologici necessari al completamento delle analisi numeriche (fondamentali, ad esempio, per l’analisi dei consumi energetici dell’edificio).

I moduli di servizio della suite, green design solutions e targets settings, consentiranno di definire le condizioni al contorno dell’analisi: il primo modulo opererà come un sistema esperto nel suggerire ai progettisti le soluzioni tecnico-architettoniche di green design (tetti verdi, sistemi per la ventilazione naturale, facciate ventilate, etc.), mentre il modulo di targets settings consentirà di tradurre in forma ingegneristica, ad uso degli strumenti numerici di calcolo, gli obiettivi progettuali definiti dagli utenti (e cioè di tradurre, ad esempio, il concetto di basso consumo energetico in un ben definito valore di Watt al metro quadro all’anno necessari per il condizionamento degli ambienti indoor dell’edificio).

EnginSoft crede fortemente che le attività condotte nell’ambito del progetto di ricerca BENIMPACT porteranno notevoli vantaggi sia al settore edilizio (grazie alla messa a punto di strumenti CAE innovativi che consentiranno di progettare edifici verdi in maniera sistematica), sia all’ambiente, permettendo la diffusione di edifici ecosostenibili in virtù dell’innovativo processo progettuale finalizzato al contenimento dei costi, oltreché alla minimizzazione dell’impatto ambientale degli edifici.

I vantaggi di cui EnginSoft potrà godere al termine del progetto di ricerca BENIMPACT sono essenzialmente legati alle nuove opportunità di business nel settore emergente del green-building. Grazie alle nuove competenze acquisite durante l’attività di ricerca, infatti, EnginSoft potrà offrire servizi d’ingegneria, software specifico e proposte formative (in linea con l’attuale modello di business della società) anche a clienti coinvolti nell’eco-sustainable business, ampliando, di fatto, il proprio raggio d’azione in un settore, quello dell’edilizia eco-sostenibile, che appare florido e solo marginalmente intaccato dalla attuale crisi economica.

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Ing. Angelo Messina - R&D Manager
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