Cambiamenti climatici, fragilità del territorio, sfide legate alla sostenibilità. Sono questioni di stretta attualità che impongono un’attenzione particolare, già in fase di progettazione, per quanto riguarda la costruzione di nuove opere, siano esse strutturali piuttosto che infrastrutturali.
D’altronde, come scrive Marco Bovati nella sua opera Il clima come fondamento del progetto: «Conoscenza e valutazione del clima fanno parte di un sapere antico da sempre praticato empiricamente nell’ambito dell’architettura tradizionale e spontanea dei popoli del mondo. Gli insediamenti arcaici, le architetture delle diverse tradizioni costruttive, le forme e le tipologie degli edifici rurali, mostrano la sistematica messa in atto di sistemi di adattamento ambientale e di controllo bioclimatico passivo che ancora oggi sono di grande interesse e stimolo per il progettista.»
La differenza rispetto al passato è che oggi disponiamo di strumenti, tecnologie e metodi in grado di rendere ogni scelta progettuale più consapevole e precisa. Alcuni a un livello di sviluppo più avanzato, altri emergenti ma già molto promettenti.
Basti pensare all’intelligenza artificiale (AI), che seppur con limiti ancora da superare in termini di maturità e affidabilità, si sta affermando con sempre più forza. Ai nostri fini sono interessanti, in particolare, tre filoni.
Il Prompt engineering, ovvero il settore che mira a ottimizzare gli input da fornire all’AI (i prompt appunto) per ottenere risposte quanto più coerenti e attinenti con quanto desiderato, può fornire un grande aiuto in termini di produzione di documentazione tecnica (relazioni, tabelle, checklist, rapporti e via dicendo) accurata e dettagliata.
Il Generative design, applicato già in architettura e nell’ingegneria meccanica, consente di avere a disposizione rapidamente un alto numero di alternative progettuali, ottimizzando obiettivi e rispettando vincoli e parametri riguardanti la sostenibilità e dettati dal progettista, quali leggerezza, efficienza energetica, riduzione degli scarti.
Infine, l’analisi dei dati, che permette di raffinare simulazioni energetiche, previsioni e quindi decisioni progettuali. E qui entra in gioco un ventaglio di nuovi strumenti: sensori IoT (Internet of Things), dispositivi per la raccolta dati di ogni tipo legati alla sostenibilità, metodi di machine learning che quei dati dovranno poi interpretarli.
Accanto a queste nuove tecnologie, troviamo il Building Information Modeling (BIM), processo oramai consolidato la cui forza sta nella capacità di fornire un modello informativo 3D in grado di contenere tutti i dati del progetto. Negli anni, le dimensioni del BIM sono progressivamente aumentate, e con esse anche le diverse tipologie di informazioni e i livelli di utilizzo che un modello digitale può contenere lungo tutto il ciclo di vita di un edificio, dalla progettazione alla gestione, che superano il semplice modello tridimensionale. Ciò rende infatti possibili simulazioni energetiche avanzate e strategie per ottimizzare e gestire le risorse. In particolare, quando il BIM si combina con l’analisi del ciclo di vita (LCA), le potenzialità per una progettazione sostenibile diventano concrete.
Un esempio arriva da Aalborg, in Danimarca, dove uno studio ha permesso di valutare l’impatto ambientale di una torre residenziale confrontando due soluzioni strutturali: cemento armato (RC) e legno massiccio a strati incrociati (CLT). L’analisi cradle-to-grave, condotta con dati estratti da un modello Revit e processati con il software One Click LCA, ha mostrato come la soluzione in CLT riduca le emissioni a 9,6 kg CO₂ eq./m²/anno, contro i 10,8 dell’RC. Circa il 55% dell’impatto deriva dalla produzione dei materiali, mentre il restante 45% è legato alla fase d’uso. Lo studio ha anche evidenziato criticità proprio grazie al livello di dettaglio del modello BIM: elementi “leggeri” come isolanti e impermeabilizzanti, spesso trascurati nei modelli meno accurati, possono incidere in maniera rilevante sull’impatto ambientale complessivo.
In Italia, invece, il progetto 7DeGreen promosso da Harpaceas, affronta il tema dal punto di vista dei processi digitali. L’obiettivo è sviluppare un flusso di lavoro BIM-oriented per integrare l’analisi del ciclo di vita nella progettazione di edifici residenziali e per uffici, valorizzando le informazioni contenute nei modelli digitali. Attraverso plugin dedicati (come quelli per Solibri), è possibile verificare automaticamente la qualità e la completezza dei modelli BIM. Il progetto adotta lo standard IFC per l’interoperabilità, evitando in questo modo vincoli legati a software proprietari.
Un caso pilota ha riguardato un edificio industriale/direzionale composto da tre blocchi, ossia produzione, uffici e locali tecnici. Applicando i controlli automatici ai modelli federati IFC, il sistema ha permesso di individuare incongruenze, migliorare la qualità informativa e valutare scenari di sostenibilità.
Insomma, le potenzialità per una progettazione realmente sostenibile esistono già: BIM, sensori IoT, intelligenza artificiale e machine learning rappresentano strumenti e metodi concreti per ridurre impatti ambientali e ottimizzare risorse. E in futuro, una volta superate le limitazioni ancora esistenti, avremo una percezione più completa del loro valore e potremo integrarle in un flusso collaborativo e multidisciplinare, capace di accompagnare le opere lungo tutto il loro arco di vita.