Le analisi termiche sono possibili, a livello distrettuale, grazie all'integrazione della metodologia BIM e al sistema GIS, che consente di unire i modelli parametrici degli edifici al modello tridimensionale della rete energetica. In questa tesi si cerca di raggiungere gli obiettivi prefissati nel progetto DIMMER, utilizzando esclusivamente la potenzialità della metodologia BIM.

Il BIM nasce nei decenni precedenti per la modellazione tridimensionale di edifici con l'ausilio di elementi costruttivi intelligenti, ossia dotati di parametri geometrici, fisici, termici, economici, ecc ...

In questo momento nella letteratura internazionale iniziano a essere presentati dei possibili sviluppi della metodologia, per una modellazione a grande scala.

Un modello parametrico distrettuale consentirebbe un'analisi delle prestazioni energetiche, una raccolta dei dati in real-time, una sensibilizzazione degli utenti e una base per i progetti edilizi.

Il progetto DIMMER si prefigura di raggiungere questi obiettivi tramite l'analisi di casi studio caratteristici e ripetibili; i dimostratori scelti sono due quartieri caratteristici delle città di Manchester e di Torino. Nello specifico, la tesi si concentra sull'analisi del caso studio italiano e in particolare sul Collegio Einaudi.

L'obiettivo della tesi è di definire un possibile metodo di sviluppo di un modello distrettuale, partendo dalla modellazione di un singolo edificio.

La tesi si sviluppa tenendo conto delle fasi previste dal progetto DIMMER, pertanto si inizia con la ricerca dei documenti storici relativi all'edificio scelto. Trovati i dati e i disegni necessari, si passa alla modellazione del Collegio Einaudi, nel software parametrico Autodesk Revit. In una prima fase sono modellati tutti i dettagli architettonici, strutturali e tecnologici dell'edificio; molti elementi sono poi semplificati ai fini delle simulazioni energetiche.

Il progetto DIMMER prevede l'analisi dei modelli parametrici tramite il motore di calcolo Energy Plus, supportato da diversi programmi tra cui Open Studio e Design Builder. Il modello semplificato del Collegio Einaudi è importato, in entrambi i software, per analizzare i profili delle temperature interne e le condizioni di comfort ambientale di alcuni locali dell'edificio, oltre ai consumi energetici degli impianti.

I risultati ottenuti sono confrontati con i dati in real-time registrati dai sensori posti in alcune stanze del Collegio, questo confronto consente di validare il modello parametrico realizzato per l'edificio.

L'ultima fase della tesi consiste nella creazione di un modello distrettuale, nei software Autodesk Revit e Design Builder. Nel primo caso si prevede l'unione dei sei modelli del distretto torinese in un unico file di lavoro, tramite il Collegamento con Revit, il Copia-In colla o i Workset.

II modello distrettuale nel software Design Builder è creato con l'importazione di tre casi studio precedentemente validati, tra cui quello del Collegio Einaudi. Il modello realizzato sarà poi analizzato dal punto di vista termico, per poterne confrontare i risultati con quelli dei singoli modelli.

1.4 IL DISTRETTO DIMMER DI TORINO

1.5 I CASI STUDIO DEL DISTRETTO DI TORINO

CAPITOLO 2 : LA METODOLOGIA DEL PROGETTO DIMMER

2.1 DAL CAD AL BIM, L'EVOLUZIONE DEL DISEGNO

2.2 IL BUILDING INFORMATION MODELLING

2.3 I SOFTWARE PARAMETRICI PER LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA

2.4 L’INTEROPERABILIT À

2.5 IL LEVEL OF DEVELOPMENT (LOD) SPECIFICATION

CAPITOLO 3 : IL COLLEGIO UNIVERSITARIO DI TORINO R. EINAUDI SEZIONE SAN PAOLO

3.1 COLLEGIO UNIVERSITARIO DI TORINO R. EINAUDI

3.2 IL CONTESTO, IL BORGO SAN PAOLO

3.3 IL COLLEGIO EINAUDI SEZIONE SAN PAOLO

3.3.1 ANALISI DOCUMENTAZIONE STORICA

3.3.2 IL "NUOVO" COLLEGIO EINAUDI

3.4 IL MODELLO ARCHITETTONICO

3.4.1 LA SCELTA SOFTWARE PARAMETRICO

3.4.2 DESCRIZIONE GENERALE DELLA REALIZZAZIONE DEL MODELLO PARAMETRICO

3.4.3 LA REALIZZAZIONE DEL MODELLO ARCHITETTONICO: GLI STEP PRINCIPALI

3.4.4 LA CREAZIONE DELLE FAMIGLIE IN-PLACE

CAPITOLO 4: DAL BUILDING INFORMATION MODELLING AL ENERGY ANALITYCAL MODELLING

4.1 DAL MODELLO ARCHITETTONICO A QUELLO DI ANALISI ENERGETICA

4.2 IL MODELLO EAM DEL COLLEGIO EINAUDI IN AUTODESK REVIT

4. 3 LE SEMPLIFICAZIONI DEL MODELLO PARAMETRICO DEL COLLEGIO EINAUDI

4.3.1 PRIMA FASE DI SEMPLIFICAZIONE

4.3.2 SECONDA FASE DI SEMPLIFICAZIONE

4.3.3 TERZA FASE DI SEMPLIFICAZIONE

4.4 LA VALIDAZIONE DEL MODELLO ENERGETICO

CAPITOLO 5: LE SIMULAZIONI ENERGETICHE DEL MODELLO DEL COLLEGIO EINAUDI

5.1 IL SOFTWARE ENERGY PLUS

5.2 IL SOFTWARE OPEN STUDIO

5.2.1 L'IMPORTAZIONE DEL MODELLO PARAMETRICO

5.2.2 LE IMPOSTAZIONI PER LE SIMULAZIONI ENERGETICHE

5.3 IL SOFTWARE DESIGN BUILDER

5.3.1 L'IMPORTAZIONE DEL MODELLO

5.3.2 LE IMPOST AZIONI PER LE SIMULAZIONI ENERGETICHE

5.3.3 LA VALID AZIONE DEI RISULTATI DELLE SIMULAZIONI

5.3.4 SCENARI DI FUTURE RISTRUTTURAZIONI

5.4 IL CONFRONTRA TRA I DUE SOFTWARE DI SIMULAZIONE ENERGETICA

CAPITOLO 6: DAL BUILDING INFORMATION MODELLING AL DISTRICT INFORMATION MODELLING

6.1 IL BIM A LIVELLO DI DISTRETTO

6.2 IL DIM CON AUTODESK REVIT

6.2.1 IL COLLEGAMENTO CON LINK

6.2.2 IL COLLEGAMENTO CON COPIA - INCOLLA

6.2.3 IL COLLEGAMENTO CON I WORKSET

6.2.4 IL CONFRONTO TRA I TRE METODI

6.3 IL DIM CON DESIGN BUILDER

CONCLUSIONI

ALLEGATI

TAVOLE TECNICHE

Bergman A., "Creating BIM Models for Energy Analysis - DRAFT", in Autodesk University, 2012

Fanuzzi P., "Collegio Universitario a Torino", in Progetto&Pubblico Febbraio 2007, 2007, pag. 42 - 48

Grabowski R., "CAD&BIM: Is There A Free Pass?", in A Report on GRAPHISOFT ArchCAD's DWG Worklow, dicembre 2010

Greenworld S., "Building Information Modeling con Revit Architecture", a cura di Osello A., marzo 2004

Miller J., "Leveraging BIM for Energy Analysis", in Autodesk University, 2010

Molloy I., "Autodesk Revit 2014 Automatic Energy Analytical Model Creation and Analysis", in Autodesk University, 2013

O'Donnell James T., "Transforming BIM to BEM: Generation of Building Geometry for the NASA Ames Sustainability Base BIM", in Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, gennaio 2013

Osello A., Moglia G., Del Giudice M.,Boido C., "BIM e GIS per la metodologia DIMM(ER)", in La Ricerca Avanzata, pag. 975 - 982

Osello A., Brundu F. G., Patti E., Del Giudice M., Macii E., Acquaviva A., "DIMCloud: a distributed framework for district energy simulation and management", in Springer International Publishing, ottobre 2014

Osello A., Patti E., Ronzino A., Verda V., Acquaviva A., Macii E., "District Information Modeling and Energy Management", in Springer International Publishing, novembre 2015

Osello A., Dalmasso D., Del Giudice M., Erba D., Ugliotti F. M., Patti E, Davardoust S., "Interoperabilità e interdisciplinarità dell'informazione: l'approccio BIM dal progetto SEEMPubS al progetto DIMMER", pag. 101 -115

Pennisi V., "Modellazione energetica in regime dinamico: la parola ai software - ENERGY PLUS", in Manens-Tifs ingegneria, ottobre 2013

Reviglio E., Camerano S., Carriero A., Del Bufalo G., Alterio D., Calderini M., De Marco A., Michelucci F. V., Neirotti P., Scorrano F. "Smart City Progetti di sviluppo e strumenti di finanziamento", in Cassa Depositi e prestiti, novembre 2013

Vassale M., "Building Information Modelling: insights, applications, evaluation of limits, additional proposals and widespread strategies"

Wolisz H., Böse L., Harb H., Streblow R., Müller D., "City district information modeling as a foundation for simulation and evaluation of smart city approaches", in Energy Research Center Institute for Energy Efficient Buildings and Indoor Climate, Germania