Data Driven Design per l’architettura in legno. Ricerche rappresentative di algoritmi evolutivi per l'ottimizzazione delle soluzioni multi-obiettivo

Sempre più oggi l'architettura è chiamata a rispondere a criteri prestazionali, che ne condizionano la forma e le tecniche per la sua realizzazione. Se le logiche del mercato sono un fattore determinante della questione, parimenti, in virtù del medesimo principio, il miglioramento dell’efficienza energetica è un obiettivo sempre più centrale nella progettazione contemporanea. In virtù della Direttiva Europea EPBD del 2010 (2010/31/UE) per cui già ora tutti gli edifici pubblici di nuova costruzione dovranno essere a energia quasi zero e i restanti dal 31 dicembre 2020, si palesa l’imminente necessità di sperimentare nuovi sistemi e strumenti per l’incremento delle prestazioni energetiche degli edifici, obiettivo che si lega strettamente alla volontà di adottare materiali e processi costruttivi il più possibile ecosostenibili. In tale contesto si inserisce la ricerca svolta all'interno della rappresentazione digitale del disegno dell'architettura. In particolare, assume un ruolo determinante, oltre alle strutture, l’analisi energetica dell'edificio progettato, che entra in campo con una varietà di parametri che definiscono le proprietà dei flussi termici e dei materiali, il rendimento dei sistemi impiantistici, il comportamento degli abitanti ecc. Le prestazioni richieste sono così interconnesse ai numerosi parametri che non è possibile, per il progettista, valutare tutte le molteplici combinazioni. La capacità computazionale è invece il grande punto di forza degli attuali strumenti digitali, chiamati a trovare, nell'approccio di form-finding, le migliori combinazioni, ricercando soluzioni ottimali anche in funzione di più obiettivi. All’interno di una più ampia ricerca sulle strutture in legno nel campo della rappresentazione digitale, la presente ricerca vuole attuare un processo di ottimizzazione volto a selezionare le migliori stratigrafie in funzione dei materiali e degli spessori che le compongono, massimizzando il risparmio energetico e minimizzandone il costo. Lo studio riguarda pareti perimetrali e coperture, analizzate dal punto di vista del comportamento invernale ed estivo, con particolare attenzione al rischio di formazione di condensa interstiziale. Variando in maniera parametrica i diversi materiali e spessori che compongono la stratigrafia in esame, attraverso gli algoritmi evolutivi è possibile ottenere un numero finito di soluzioni che contemporaneamente presentano i migliori valori dei parametri indicati. Il risultato è un abaco di soluzioni che presentano ottime caratteristiche invernali (trasmittanza) ed estive (sfasamento e fattore di attenuazione), che abbiano costi contenuti e non presentino condensa interstiziale, ottenute grazie alla combinazione dei parametri iniziali.