Il BIMnel lighting e le esperienze in ambito universitario

Un potente processo per coordinare il progetto

 

Un modello 3D virtuale creato da un’interfaccia sviluppata dai ricercatori della Texas A & M University College of Architecture che facilita la comunicazione tra la modellazione di informazioni sugli edifici e le applicazioni di simulazione di illuminazione diurna (responsabile del team di ricerca: prof. Wei Yan) (courtesy:..)

BIM (Building Information Modeling) nasce come un processo che propone un sistema tridimensionale per creare edifici virtuali ed esaminarne gli aspetti costruttivi. Se inizialmente questo metodo di modellazione si incentrava solo sugli elementi costruttivi, oggi include tutti gli elementi che costituiscono un edificio, tutti gli impianti e servizi, divenendo un potente strumento di controllo e verifica del progetto, un vero e proprio modello per il lavoro di progettazione

Per quanto riguarda in particolare il lighting design, il BIM consente di inserire facilmente il fattore illuminazione in unione agli altri elementi che determinano l’architettura, e di arrivare ad un maggior grado di integrazione e verifica del fattore luce nel design architettonico: da questo ne risulta, di conseguenza, una maggiore interazione e un migliore livello di coordinamento con tutti gli aspetti dell’ edificio, “modificando” gli aspetti riguardanti il design durante lo sviluppo del progetto.

Stati Uniti. In Texas il BIM per la valutazione degli effetti di daylight in architettura: un progetto

Parliamo qui di un progetto sviluppato presso il Texas A & M University College of Architecture, primo istituto universitario in Texas e il maggiore dello Stato. In questo ambito i ricercatori del Texas A&M hanno sviluppato una tecnica che facilita la simulazione e valutazione degli effetti del daylight nel contesto di un modello architettonico digitalmente ‘renderizzato’. In sintesi, il prototipo realizzato utilizza l’interfaccia di programma del BIM e traduce geometrie, materiali e altri fattori temporali spaziali in un linguaggio, che può essere gestito dai programmi di daylight. Questo progetto è parte di un’iniziativa del National Science Foundation Research.

All’ interno del Texas A&M il professore Wei Yan è a capo del team di ricerca del National Science Foundation; in questo team troviamo tra i principali ricercatori Jeff S. Haberl, professore di architettura at Texas A&M University e direttore associato dell’Energy Systems Laboratory, Mark J. Clayton, professore di architettura al Texas A&M University e holder della William Peña Professorship of Information Management, e Sandeep Kota, un dottorando di architettura, ricercatore e primo autore del saggio.

Il BEM nel BIM: una ricerca per nuovi criteri guida per il lighting design

All’ interno del gruppo di lavoro sul BIM esiste un sottogruppo chiamato Building energy modeling (BEM), che ha lo scopo di integrare l’analisi energetica nel design, costruzione, e manutenzione dell’edificio.

Dal lavoro di questo gruppo ne è nato un saggio di particolare interesse, “Guidelines for Using Building Information Modeling for Energy Analysis of Buildings” (Reeves, T.; Olbina, S.; Issa, R.R.A. Guidelines for Using Building Information Modeling for Energy Analysis of Buildings. Buildings 2015, 5, 1361-1388.), che presenta i lavori di una ricerca finalizzata a creare delle linee guida, per un aiuto a valutare e scegliere gli strumenti del BEM che possono essere utilizzati nelle varie fasi di vita dell’edificio.

Confronto dell’intensità dell’uso dell’energia (EUI) in un building e in un building con l’utilizzo di uno strumento di modellizzazione dell’energia (BEM). La linea tratteggiata indica il valore di EUI medio nazionale per la tipologia degli edifici didattici (328 kWh / per m²)(courtesy..)

Una volta selezionati 12 strumenti sulla base di quattro criteri, ognuno dei primi tre strumenti è stato utilizzato nel contesto di case study per simulare e valutare l`uso di energia, la performance del daylight e ventilazione naturale per due edifici, uno certificato LEED e uno senza certificazione LEED. Da qui è stata fatta una nuova valutazione con l’aggiunta di nuovi criteri e sono state stese le linee guida.

Giappone. BLDF (BIM-based lighting design feedback): BIM e realtà virtuale interattiva. Una ricerca

Di particolare interesse risulta anche la ricerca, dal titolo “Integrating building information modeling and virtual reality development engines for building indoor lighting design” di Worawan Natephra, Ali Motamedi, Tomohiro Fukuda, Nobuyoshi Yabuki dell’ Osaka University.

Questa ricerca affronta un aspetto che coinvolge BIM, illuminazione e visualizzazione e evidenzia come il BIM si avvalga di strumenti di simulazione della luce per l’analisi dell`illuminazione, che non sono tuttavia sufficienti a consentire un’effettivo spazio interattivo, e di fare esperienza di fenomeni visivi come l’abbagliamento; inoltre il consumo energetico relativo all’illuminazione risulta essere ‘separato’ dal contesto di modellizzazione 3D. In conclusione, la ricerca sviluppa quindi una realtà virtuale interattiva e visualizza scene realistiche usando dispositivi HMD (Head Mounted Displays), visori per la realtà aumentata.

Il sistema prototipo BLDF (BIM-based lighting design feedback) consente agli utenti l’ interazione con l’oggetto di design, e permette di avere un feedback in tempi reali sulla qualità della luce progettata e sul consumo energetico.

BLDF (BIM-based lighting design feedback). Screenshot dell’interfaccia principale del sistema prototipo BLDF con i widget visibili (courtesy:..)

(a cura di arch. Iolanda Fortunato, progettista – Londra)

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