TPP_BARONI-CONTIGUGLIA_Project "L'ombra del mosaico"

L'idea del tema è nata sviluppando il progetto di una piccola casa che rispettasse le caratteristiche richieste per la partecipazione al concorso Solar Decathlon. Un piccolo edificio composto di parti modulari prefabbricate ci è sembrato il giusto punto di partenza per poter generare un modello parametrizzato in Revit fatto di elementi ordinari ed elementi complessi.

Più in particolare abbiamo trattato come "Parti ordinarie" il basamento con le fondazioni, i muri perimetrali e le pareti divisorie, gli infissi scorrevoli ed in parte il tetto; mentre come "Parti complesse" tutti i rivestimenti esterni, sia quello di copertura che il brise soleil verticale.

Le caratteristiche tecnologiche per la passività già proprie dell'abitazione ci hanno permesso di progettare un nuovo sistema di schermatura che impedisse l'irraggiamento diretto all'interno delle loggette e, allo stesso tempo, di generare un sistema di pareti ventilate utili soprattutto per evitarne il surriscaldamento favorendo il risparmio energetico complessivo.

Parti ordinarie

La modellazione iniziale dell'oggetto è stata possibile aggiungendo alle famiglie della libreria Revit (muri) altre realizzate da noi, come ad esempio i pilastrini che compongono il sistema di attacco a terra dell'edificio e l'infisso scorrevole.

Le fondazioni a blocchetti sono state realizzate tramite un "Generic Model Line Based", ovvero una famiglia attraverso la quale è stato possibile realizzare un "Array" (una serie) di pilastrini lungo una linea. Solo due dati sono stati parametrizzati: la lunghezza stessa della linea e il numero di elementi. Avendo scritto una semplice formula (Lunghezza/distanza tra gli elementi) è possibile avere un numero diverso di elementi in base allo spazio a disposizione.

L'infisso scorrevole, invece, è una famiglia "Metric Door" composta da montanti in legno e vetro. Modificando il parametro di istanza "apertura porta" appositamente creato, è possibile far scorrere l'infisso quanto lo si desidera.

Realizzando un modello in Formit, esclusivamente composto dalle parti ordinarie, quindi privo di ogni rivestimento, è stato possibile verificare la criticità delle pareti e delle logge esposte all'irraggiamento solare diretto attraverso una Solar Analysis nel mese di Giugno inserendo come località Roma.

Dalle immagini è subito evidente il forte carico termico estivo sulle pareti est ed ovest e sulla pavimentazione della loggia sud, per questo motivo abbiamo voluto realizzare in Revit un sistema di schermatura che proteggesse il clima interno dell'abitazione.

Parti complesse

Per la progettazione dei rivestimenti abbiamo fatto riferimento ad uno dei temi principali trattati nel corso delle lezioni: i parametri variabili. (Riferimento Delivery 2 - http://bim.rootiers.it/node/1603 )

L'idea è stata quella di realizzare una serie di pannelli composti da piccoli elementi caratterizzati da diversi spessori e inclinazioni e alle volte volutamente mancanti, che generassero particolari effetti in facciata e suggestivi contrasti chiaroscurali per un risultato puramente estetico e che, contemporaneamente, concorressero a creare l'areazione necessaria al corretto funzionamento delle pareti ventilate. Il sistema a moduli è, inoltre, perfetto nel caso in cui si vogliano realizzare delle aperture nel brise soleil, come piccole finestrelle o zone di discontinuità; per non parlare del fatto che questi elementi generano una serie infinita di soluzioni diverse, dunque sono funzionalissimi perché rispondenti a tutte le necessità e a tutti i gusti.

Abbiamo deciso innanzitutto di aggiungere al modello in Formit dei prototipi di rivestimento per valutare velocemente gli effetti di ombre che avrebbero prodotto d'estate e d'inverno agli orari più significativi.

Dal  test risulta che l'estate le logge e le vetrate sono abbondantemente schermate, mentre l'inverno i raggi solari più bassi riescono a penetrare fino all'interno dell'appartamento.

Il passo successivo è stato realizzare il rivestimento verticale di pareti e logge in Revit mediante l'uso di famiglie nidificate complesse.

Siamo partite con la creazione di un elemento singolo iniziando da una famiglia "Metric Generic Model" utilizzando come parametri di Tipo quelli per la base del cubetto (12x12cm) e come parametri di Istanza quelli per gli spessori variabili. In particolare aver generato due parametri variabili diversi per gli spessori ha permesso di modificarli indipendentemente e quindi di avere delle superfici oltretutto inclinate a nostro piacimento.

Abbiamo proseguito col montaggio dei pezzi in un'altra famiglia "Metric Generic Model" affiancandoli a creare dei moduli da 84x84cm e poi abbiamo modificato elemento per elemento gli spessori per generare la diversificazione che stavamo cercando e provato diversi matriali. In totale abbiamo modellato 3 diversi moduli che poi abbiamo inserito in un'ulteriore famiglia "Courtain Wall Panel" all'interno di telai dallo spessore di 3 cm per produrre dei pannelli applicabili direttamente in facciata mantenendo il principio delle parti prefabbricate.

Per le pareti Est e Ovest abbiamo però dovuto realizzare dei moduli "speciali" per poterli adattare perfettamente alle parti inclinate al di sotto della copertura. Per  ognuno di questi pezzi abbiamo ripetuto tutti i passaggi  dall'inizio cominciando a creare il tassello singolo a base triangolare o trapezoidale anziché quadrata.

Infine abbiamo deciso di utilizzare lo stesso sistema funzionale anche per il rivestimento in copertura: è bastato semplicemente utilizzare gli stessi moduli 84x84cm con gli elementi singoli tutti uguali sfruttando i due parametri di Istanza per gli spessori. In questo modo abbiamo generato dei pannelli composti da piccoli tasselli dalla superficie superiore inclinata che funzionassero esattamente come un normale manto di copertura.   

Per creare il nostro file Project abbiamo seguito un procedimento ben preciso: prima di tutto abbiamo deciso di inserire una planimetria su cui poi sarebbero state posizionate tutte le famiglie. Attraverso il comando Massing&Site>Toposurface abbiamo generato un terreno inserito tra quattro piani di riferimento, poi abbiamo impostato la location dal pannello di rendering e specificato latitudine e longitudine per identificare Roma.

Inserire la famiglia delle fondazioni interrata ha reso necessario effettuare uno scavo a sezione obbligata per mezzo del comando Massing&Site>Building Pad; dallo scavo abbiamo ricavato uno strato di massetto su cui poter posizionare i blocchetti di fondazione, pronti ad accogliere una serie di travi e di seguito un solaio generico.

Col comando Grid abbiamo disposto la maglia strutturale per il posizionamento dei muri generici e delle porte con il comando Inserisci Componente>Door.

Per ultima la copertura, la cui modellazione, vista la conformazione a tre falde, ha richiesto l'uso di un comando particolare: Tetto da estrusione, con il quale abbiamo potuto generare la superficie attraverso il disegno del profilo spezzato in prospetto. Con il comando Attach Top/Base siamo riuscite ad alzare i muri perimetrali fino a toccare il tetto.

Allocare i pannelli di rivestimento è stato possibile dopo aver realizzato una serie di muri perimetrali di tipo Courtain Wall; nello specifico ne sono state create 4 diverse versioni  associate al numero di pannelli e di moduli che avrebbero dovuto accogliere. Caso assestante, ovviamente, quello rappresentato dai pannelli speciali che sono stati modellati appositamente.

Infine sono stati inseriti i pannelli sul manto di copertura e il progetto è stato pronto per essere renderizzato.