(Rinnovabili.it) – “L’architettura ha come primo compito, in un’epoca di rinnovamento, quello di operare la revisione dei valori e degli elementi costitutivi della casa” scriveva Le Corbusier, agli inizi del secolo scorso, nel suo Vers une architecture. Oggi, a quasi un secolo di distanza, la spinta evolutiva non ha ceduto la presa sull’edilizia. Infrastrutture digitali, tecnologie robotiche, big data e soluzioni IoT costituiscono gli attuali driver di un rinnovamento che va lentamente concretizzandosi, accanto ad un approccio sempre più orientato alla sostenibilità. Del cambiamento in corso e delle tecnologie per attuarlo si è parlato oggi a Roma nel convegno “Smart building: La scommessa dell’edilizia 4.0”, presso la Facoltà di Architettura Valle Giulia, dell’Università La Sapienza. L’appuntamento, organizzato dal quotidiano Rinnovabili.it, Maker Faire Rome e l’Università Sapienza ha offerto un momento di confronto e dibattito sulle nuove frontiere costruttive.
Perché è importante scrutare nel futuro dell’architettura? Perché come ha ricordato in apertura del convegno il direttore del quotidiano, Mauro Spagnolo, l’edilizia è una delle aree principali della transizione energetica a cui è chiamata la società; non a caso il tema è stato scelto come apripista del nuovo di Focus Rinnovabili.it, ciclo di eventi monotematici dedicati alla sostanziale trasformazione sociale e tecnologica che stiamo attraversando nel processo di decarbonizzazione.
Il concetto di partenza è quello dell’edificio in una prospettiva che valuti però l’intero contesto, come ha spiegato nei saluti iniziali Laura Ricci, direttore Dipartimento di Pianificazione Design Tecnologia dell’Architettura della Sapienza. “L’innovazione all’interno dello smart building è utile che sia posta al centro di una più generale concettualizzazione che vede le strategie di rigenerazione urbana costituire gli strumenti necessari per governare la città contemporanea, attraverso un approccio interscalare e multidisciplinare”.
Questa esigenza di uno sguardo più profondo e omnicomprensivo rispetto al passato definisce l’edifico 4.0 per antonomasia, ossia uno spazio intelligente nato dall’integrazione di diverse competenze e criteri.
All’Università Sapienza hanno provato a dare un volto a questa innovazione attraverso ReStart4Smart, progetto di casa fotovoltaica autosufficiente (produce il 60% di energia in più di quella che consuma) che ha gareggiato al Solar Decathlon ME di Dubai. “La sfida era quella di realizzare l’abitazione del futuro”, spiega il prof. Ing. Marco Casini dell’Università Sapienza e coordinatore del progetto. Vero e proprio modello dell’architettura di nuova generazione, la casa di ReStart4Smart è frutto di due anni di collaborazione tra tre facoltà e oltre un centinaio di studenti, ed è un chiaro esempio di cosa si possa ottenere attraverso le nuove tecniche digitali nella progettazione, costruzione e gestione di un edifico come la Building Information Modeling (BIM). Si tratta di un processo che permette d’ottenere un modello informativo virtuale riguardante tutto il “percorso” dell’opera: dal design alla costruzione, dalla gestione fino alla sua dismissione, contenendo dati anche su prestazioni energetiche, impianti e costi.
Il BIM, sottolinea Casini, fa oggi da “direttore d’orchestra” a tutta una serie di tecnologie che definiranno i prossimi 10 anni nel comparto edile: l’integrazione della stampa 3D, la realtà virtuale e quella aumentata, l’utilizzo dei droni e della robotica nella fase di cantiere così come la tecnologia indossabile per gli operatori e i nuovi software di costruzione, passando per l’integrazione della mobilità e delle energie rinnovabili.
Nell’ottica un futuro sempre più sostenibile ed ecologico, il ciclo di vita dell’edificio diventa un sorvegliato speciale e il settore deve poterne preveder gli impatti in ogni sua fase. “Secondo l’ultimo bilancio energetico nazionale il 40% dei consumi finali in Italia è riconducibile al settore residenziale e terziario”, afferma il prof. Francesco Asdrubali dell’Università Roma Tre, sottolineando come la maggior parte del patrimonio edilizio italiano per via dell’età (più della metà è stata costruita tra il 1946 e il 2001) appartenga alle classi energetiche più basse. La normativa europea sta oggi spingendo verso standard edilizi sempre più performanti come ad esempio il “NZEB- Near Zero Energy Building”. Un approccio ragionato permetterebbe, in caso di un NZEB, di avere ritorni energetici e ambientali nel giro di pochi anni, ma per poter centrare l’obiettivo è necessaria una progettazione mirata che “non può più esser riferita alla sola fase di esercizio”. Al contrario deve poter comprendere anche la scelta dei materiali, le tecniche costruttive, le scelte impiantistiche “nell’ottica di minimizzare le emissioni dell’edificio e l’energia consumata nell’intero ciclo di vita”. Il rischio è infatti quello di incappare nel cosiddetto “paradosso della passive house”, quando i miglioramenti apportati per aumentare l’efficienza di una risorsa incrementano altre fasi (ad esempio l’energia accumulata dai materiali) superando i risparmi ottenibili sull’intero ciclo di vita.
In questo contesto si inserisce anche il metodo circolare “dalla culla alla culla” che consiste nel trasformare i materiali usati in nuovi elementi naturali. “Se riesco a far si che i materiali prelevati mi durino nel tempo e mi servano per fare gli altri interventi di cui ho bisogno, anziché continuare a prelevarne di nuovi, posso cambiare non soltanto il flusso dei rifiuti delle materie prime ma proprio la logica del territorio”, afferma nel suo intervento Roberto Coizet, Presidente del Centro Materia Rinnovabile.
A dettare il tempo in questo caso sono le norme comunitarie contenute nel nuovo Pacchetto Rifiuti. “L’Unione europea ha raccomandato di intervenire sull’edilizia con criteri di economia circolare – continua Coizet – Raccomandazione che significa: recuperiamo una certa quantità dei materiali usati mirando all’obiettivo del 70%”.
Tra gli strumenti figli dell’edilizia digitale c’è anche la mixed reality sfruttata da ReStart4Smart grazie all’utilizzo sperimentale dell’HoloLens della Microsoft. Se la virtual reality indica un’immersione completa in un ambiente sintetico e l’augmented reality, una realtà oleografica sovrapposta a quella normalmente percepita, la realtà mista compie il passo successivo integrando entrambe le soluzioni. Uno dei più avanzati dispositivi per testarne le potenzialità è il visore olografico della multinazionale americana. “Il dispositivo – chiarisce Giancarlo Sudano, Developer Technology Specialist a Microsoft Italia – fa una scansione tridimensionale di tutto ciò che è il mondo circostante: in questo modo definisce una rete perimetrale e può prendere oggetti di un mondo digitale e inserirli dentro”, facendo sì che rispondano in maniera simile a quelli reali. In ambito architettonico il visore si presta soprattutto alla verifica dei requisiti di progetto tridimensionale “Abbiamo sfruttato i motori di rendering dei video game per poter portare la velocità di restituzione grafica da ore a circa 6 volte il secondo, per fare in modo che l’immagine si fortemente stabile”.
Arriva in aiuto della fase di gestione dell’edifico, invece, l’intelligenza artificiale e non solo in riferimento al miglioramento delle performance energetiche. “Può cambiare il mondo in cui si pensa all’edificio e con cui vi si interagisce – ha spiegato l’Ing. Mario Zucca di Softjam – “Il vantaggio più grosso che c’è nella digitalizzazione e quindi nella remote automation è la raccolta dati. Pensate alla quantità di dati che una casa può raccogliere da tutti i sensori”. Su queste informazioni lavorano le tecnologie di IA elaborando algoritmi predittivi che possano anticipare gli utenti e comandare la casa. E le potenzialità in questo campo sono ancora tutte da esplorare. E’ lo stesso Zucca a spiegare i prossimi passi “Quello che stiamo facendo adesso è cercare di capire se utilizzando un modello di game computing per migliorare il comportamento e l’efficienza dell’intelligenza artificiale”.