SVILUPPO E RICERCA

(ITA) Abitare+ è risultata beneficiaria del bando della Regione Umbria POR FESR 2014-2020, Asse I Azione 1.3.1. “Sostegno alla creazione e al consolidamento di start-up innovative ad alta intensità di applicazione di conoscenza e alle iniziative di spin-off della ricerca” con la partnership del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale di Perugia.

Questo ha permesso di ampliare ulteriormente la ricerca già in essere sul virtual prototyping, grazie all’ottimizzazione strutturale, morfologica ed energetica delle soluzioni attraverso algoritmi genetici. Un’interfaccia utente accessibile dal sito stesso dell’azienda è stata appositamente realizzata per rappresentare le soluzioni web-based per la personalizzazione di massa, parallelamente allo sviluppo di modelli navigabili interattivi tramite la realtà immersiva. Il bando ha infine supportato la realizzazione di una test room dove concentrare le sperimentazioni sopra descritte.

(ENG) Abitare+ was beneficiary of the Regione Umbria POR FESR 2014-2020, Axis I Action 1.3.1. “Support to the creation and consolidation of innovative knowledge-intensive start-ups and research spin-off initiatives with the partnership of the Department of Civil and Environmental Engineering of Perugia.

This has allowed to further expand the research already begun on virtual prototyping, thanks to the structural, morphological and energy optimization of solutions through genetic algorithms. A user interface accessible from the company’s website has been specifically designed to represent web-based solutions for mass customization, in parallel with the development of interactive navigable models through immersive reality. Finally, the POR FESR supported the creation of a test room where concentrating the experiments described above.

L’IMPEGNO DI ABITARE+ PER LA RICERCA: dal 2017 Abitare+ sviluppa un percorso di ricerca e innovazione che ha come obiettivo l’ottimizzazione energetica e morfologica, di processo e di prodotto, inerente la costruzione di edifici in legno.

L’iter progettuale si sviluppa attraverso le seguenti componenti di investimento:

Virtual prototyping

Ottimizzazione strutturale ed energetica delle soluzioni attraverso algoritmi genetici e simulazioni dinamiche


Involucro dalle alte prestazioni

Parametrizzazione dei costi e delle proprietà dei pacchetti costruttivi al fine di ottimizzarne e dimensionarne gli elementi


Interfaccia Utente

rappresentazione delle soluzioni web-based per la personalizzazione di massa


Divulgazione

Comunicazione e promozione dei prodotti

Rispetto ai canonici strumenti di rappresentazione, la modellazione parametrica permette di configurare soluzioni con parametri variabili che, seguendo determinate logiche, possono variare nelle conformazioni.

Tale processo si proietta verso l’ottimizzazione di soluzioni, sfruttando la capacità di calcolo del digitale nel raffrontare le diverse possibili combinazioni al fine di trovare la più prestante, strategia appunto denominata come form-finding.

Tale ricerca ha lo scopo di applicare le ultime innovazioni nel campo della rappresentazione al progetto di case adattive in legno, creando attraverso dei modelli generativi una famiglia di case prefabbricate, facilmente personalizzabile e caratterizzate da bassi costi di costruzione e gestione energetica.

Un prodotto con potenzialità di commercializzazione a livello internazionale, destinato ad un mercato sia privato che pubblico, rivolto principalmente ai progettisti, che possono trovare così indicazioni utili per impostare la forma e poi declinarla in dettagli costruttivi.

Ancora all’interno dell’ambiente parametrico, la ricerca si spinge quindi verso la definizione delle stratigrafie delle pareti esterne e delle coperture, simulando il comportamento di diverse combinazioni di materiali isolanti e spessori compatibili con le tecnologie costruttive del Platform Frame e dell’XLam.

Il risultato è la possibilità di scelta tra diverse possibili configurazioni che variano in funzione del costo, delle prestazioni energetiche e delle caratteristiche dei materiali impiegati.

Lo studio del comportamento generale dell’abitazione viene ulteriormente approfondito in relazione ai flussi dinamici interni.

Attraverso l’analisi CFD (Computational Fluid Dynamics), è possibile simulare il comportamento dei fluidi e determinare gli scambi termici al variare delle condizioni al controrno, come temperatura, umidità, e pressione, al fine di prevedere quale sarà il comfort indoor degli ambienti progettati in funzione delle variabili esterne.

Algoritmi (Versione Beta)

(ITA) Algoritmi by Abitare+ è un progetto di ricerca sviluppato all’Università di Perugia dal Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale attraverso una convenzione di ricerca promossa da Abitare+, con il sostegno della Regione Umbria attraverso il bando POR FESR 2014-2020, Asse I Azione 1.3.1.

La ricerca ha lo scopo di applicare le ultime innovazioni nel campo della rappresentazione al progetto di case in legno.  Il risultato è un’interfaccia, rivolta a tecnici ed esperti del settore, che permette di visualizzare un catalogo di forme architettoniche e di indirizzare l’utente nella scelta della soluzione più performante.

(ENG) Algorithms by Abitare+ is a research project developed at the University of Perugia by the Department of Civil and Environmental Engineering through a research agreement promoted by Abitare+, with the support of the Regione Umbria through the POR FESR 2014-2020, Axis I Action 1.3.1.

The research aims to apply the latest innovations in the field of representation to the project of wooden houses.  The result is an interface, addressed to technicians and experts in the field, that allows the visualization of a catalogue of architectural forms and to guide the user in the choice of the most performing solution.

Test Room

(ITA) La test room situata presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale è stata realizzata da Abitare+ con il sostegno della Regione Umbria attraverso il bando POR FESR 2014-2020, Asse I azione 1.3.1.

Vi si concentra la fase di sperimentazione diretta dei risultati ottenuti dalle ricerche che il Dipartimento ha condotto in convenzione con l’azienda, per valutare l’attendibilità dei modelli utilizzati nelle simulazioni. Tali ricerche riguardano il processo di miglioramento delle prestazioni energetiche e dei costi delle strutture in legno realizzate dall’azienda, basandosi da un lato sull’ottimizzazione dei pacchetti costruttivi standard, dall’altro sulla sperimentazione di pannelli “decompensati” in legno che reagiscono passivamente alle variazioni di umidità relativa, in grado di deumidificare gli ambienti umidi grazie alla ventilazione naturale. La finalità del progetto è la definizione di un prototipo di casa in legno autosufficiente.

L’intervento ha portato quindi alla realizzazione di una test room temporanea su un unico livello con struttura Platform-frame, di circa 20 mq e altezza media 2.4 m, che poggia su una platea di fondazione, caratterizzata da un’apertura vetrata in direzione sud. La parete orientata verso nord è removibile ed è stata monitorata attraverso termoflussimetri e termocoppie per poi essere sostituita con altre pareti caratterizzate da diverse stratigrafie, anch’esse successivamente monitorate per un determinato periodo di tempo. I pannelli “decompensati” si trovano a soffitto e garantiscono un sistema di ventilazione naturale sfruttando l’effetto camino. In copertura, circa 25 mq di pannelli fotovoltaici a film sottile con batteria di accumulo garantiscono il funzionamento della pompa di calore, necessaria per raffrescare e riscaldare, simulando le condizioni termo-igrometriche invernali ed estive interne tipiche di un ambiente residenziale.

(ENG) The test room located at the Department of Civil and Environmental Engineering has been built by Abitare+ with the support of the Regione Umbria through the POR FESR 2014-2020, Axis I Action 1.3.1.

It focuses on the direct testing phase of the results obtained from the research that the Department has conducted in agreement with the company, to assess the reliability of the models used in the simulations. This research concerns the process of improving the energy performance and costs of the wooden structures made by the company, based on the one hand on the optimization of standard construction stratigraphies, and on the other on the experimentation of “unplywood” wooden panels that react passively to changes in relative humidity, able to dehumidify humid environments thanks to natural ventilation. The aim of the project is the definition of a prototype of a wooden energy self-sufficient house.

The intervention, therefore, led to the construction of a temporary test room on one level with a Platform-frame structure, about 20 sqm and an average height of 2.4 m, which rests on a foundation slab, characterized by a glazed opening facing south. The north-facing wall is removable and has been monitored through heat flux meters and thermocouples and then replaced with other walls characterized by different stratigraphies, also subsequently monitored for a certain time. The “unplywood” panels are located on the ceiling and guarantee a natural ventilation system exploiting the chimney effect. On the roof, about 25 square meters of thin-film photovoltaic panels with storage battery guarantee the operation of the heat pump, necessary for cooling and heating, simulating the indoor winter and summer thermo-hygrometric conditions typical of a residential environment.

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