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Progettazione sostenibile

Il BIM per la progettazione sostenibile

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Il controllo e la consapevolezza delle scelte di progetto possono incidere in maniera rilevante sulla progettazione sostenibile. Vediamo perché

È ormai noto che il 40% delle risorse di materiale ed energia sono utilizzate per costruire e mantenere in esercizio le costruzioni. La stessa percentuale indica anche i rilasci di C02 nell’ambiente e gli sprechi totali derivanti dalle attività di costruzione e demolizione del settore edile.

Noti questi dati, è impossibile non prendere in considerazione le giuste contromisure per incidere in modo meno negativo sul nostro sistema ambientale, economico e sociale.

Vediamo allora cos’è la progettazione sostenibile e come attuarla in modo virtuoso anche grazie all’utilizzo di processi e strumenti BIM per la progettazione architettonica.

Che cos’è la progettazione sostenibile

La progettazione sostenibile è il processo di ideazione e realizzazione di un prodotto nel rispetto dell’equilibrio ambientale.

Lo scopo del design sostenibile è quello di minimizzare l’impatto negativo sull’ambiente attraverso scelte intelligenti e sensibili e di migliorare la qualità della vita dei fruitori. Si basa su principi che includono la riduzione dello spreco di risorse, il riuso, la manutenzione e il riciclo dei prodotti, l’impiego di energie rinnovabili e la riduzione di emissioni inquinanti, attraverso la scelta di materiali certificati (la cui produzione e dismissione rientra nel ciclo della sostenibilità), la gestione dei rifiuti, ecc.

Durante l’EXPO 2000 ad Hannover, l’architetto William McDonough, ha schematizzato i princìpi di progettazione necessari per la sostenibilità.

I princìpi di Hannover, chiamati anche Bill of Rights for the Planet, sono:

  • insistere sui diritti dell’umanità e della natura per coesistere in modo sano, solidale, diversificato e in una condizione sostenibile;
  • riconoscere l’interdipendenza. Gli elementi del design umano interagiscono e dipendono dal mondo naturale, con implicazioni ampie e diverse ad ogni scala. Espandere le considerazioni progettuali per riconoscere anche effetti distanti;
  • rispettare le relazioni tra spirito e materia. Considerare tutti gli aspetti dell’insediamento umano, inclusi comunità, abitazioni, industria e commercio in termini di connessioni esistenti ed in evoluzione tra la coscienza spirituale e quella materiale;
  • accettare la responsabilità delle conseguenze riguardo alle decisioni di progettazione sul benessere umano, sulla fattibilità dei sistemi naturali e sul loro diritto di coesistere;
  • creare oggetti sicuri di valore a lungo termine. Non sovraccaricare le generazioni future con i requisiti per la manutenzione o la gestione vigile di potenziali pericoli dovuti alla creazione imprudente di prodotti, processi o standard;
  • eliminare il concetto di rifiuto. Valutare e ottimizzare l’intero ciclo di vita di prodotti e processi, per avvicinarsi allo stato dei sistemi naturali nel quale non ci sono sprechi;
    ispirarsi ai flussi di energia naturale. I progetti di design concepiti dall’uomo dovrebbero, proprio come il mondo naturale, trarre e basare le loro forze creative sull’energia del sole, incorporandola nei progetti in modo sicuro ed efficiente così da garantirne un uso responsabile;
  • comprendere i limiti del design. Nessuna creazione umana dura per sempre e il design non risolve tutti i problemi. Chi crea e progetta deve praticare l’umiltà di fronte alla natura. Considerare la natura come un modello e un mentore, non un disagio da eludere o controllare;
  • ricercare un miglioramento costante attraverso la condivisione della conoscenza. Incoraggiare la comunicazione diretta e aperta tra colleghi, clienti, produttori e utenti per collegare considerazioni sostenibili a lungo termine con la responsabilità etica e ristabilire la relazione integrale tra processi naturali e attività umane.
green bim - sostenibilità: criteri protocolli e sistemi di certificazione

Progettazione sostenibile

Ancora prima, nel giugno 1992, la Conferenza delle Nazioni Unite sull’Ambiente e lo Sviluppo (UNCED), tenutasi a Rio de Janeiro in Brasile, stabilisce un piano d’azione globale per la sostenibilità del 21º secolo, la così detta Agenda 21. Questo documento rappresenta un impegno da parte di 178 paesi di tutto il mondo per affrontare le sfide ambientali e lo sviluppo sostenibile a livello globale.

L’obiettivo principale dell’Agenda 21 è promuovere uno sviluppo sostenibile, cercando di bilanciare gli aspetti economici, sociali ed ambientali del progresso umano.

Ecco alcuni punti chiave:

  • sviluppo sostenibile: promuove uno sviluppo che soddisfi le necessità senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare le proprie esigenze. Questo include un bilanciamento tra lo sviluppo economico, la giustizia sociale e la conservazione dell’ambiente;
  • partecipazione comunitaria: enfatizza il coinvolgimento attivo delle comunità locali nella pianificazione e nell’implementazione delle strategie di sviluppo sostenibile. Si riconosce che le decisioni prese a livello locale hanno un impatto diretto sulla qualità della vita delle persone;
  • conservazione delle risorse naturali: l’agenda promuove la gestione sostenibile delle risorse naturali, incoraggiando pratiche che riducano l’uso e lo spreco di risorse, e che minimizzino gli impatti ambientali;
  • responsabilità globale: riconosce la necessità di cooperazione internazionale per affrontare le questioni ambientali e sociali a livello planetario. Invita i paesi a collaborare per affrontare sfide transfrontaliere come il cambiamento climatico, la perdita di biodiversità e la povertà;
  • settori chiave: identifica diversi settori chiave per l’azione, tra cui la protezione dell’atmosfera, la gestione sostenibile delle risorse idriche, la promozione di modelli di produzione e consumo sostenibili, la lotta contro la povertà e la promozione dell’educazione ambientale.

Montella Immagine ripresa dalla nuova sede ACCA

Bioarchitettura e BIM

Nel campo dell’architettura, la bioarchitettura o architettura bioclimatica è il ramo del settore delle costruzioni con una più spiccata sensibilità verso le tematiche ambientali.

La bioarchitettura è un approccio all’edilizia che mette in primo piano il rispetto per l’ambiente naturale circostante, cercando di integrare armoniosamente gli edifici  nel contesto ecologico. Questo approccio si ispira a principi biologici ed ecologici, mirando a creare ambienti costruiti che siano sani, sostenibili e in equilibrio con la natura.

In un contesto bioarchitettonico, l’attenzione è rivolta all’uso di materiali sostenibili e a basso impatto ambientale, all’ottimizzazione dell’orientamento degli edifici per sfruttare al meglio le risorse naturali e le fonti di energia rinnovabili e alla creazione di spazi che favoriscano il benessere degli occupanti. Questo approccio considera anche l’efficienza energetica, cercando di ridurre al minimo l’impatto ambientale degli edifici durante il loro ciclo di vita.

Copertura sede ACCA

Copertura sede ACCA

L’impiego di software BIM (Building Information Modeling) e l’integrazione completa dei diversi aspetti della progettazione (strutturale, impiantistica, architettonica) può essere visto come un naturale alleato della bioarchitettura, poiché contribuisce a tradurre in pratica questi principi in modo efficace e preciso.

In un processo BIM, i progettisti possono creare modelli digitali dettagliati che integrano informazioni sulla disposizione degli spazi, l’utilizzo di materiali sostenibili e che aiutano a gestire gli edifici durante tutto il ciclo di vita (dall’ideazione fino alla loro dismissione). In questo modo si ha pieno controllo delle risorse impiegate in ogni fase della vita del bene e si dà vita ad un processo di qualità procedurale, tecnologica, ambientale e spaziale.

Il BIM contribuisce anche ad una gestione virtuosa della catena dei fornitori (supply chain) nel settore dell’edilizia e delle costruzioni, in particolare per:

  • tracciabilità e gestione dei materiali
    • è possibile integrare informazioni dettagliate sui materiali utilizzati in un progetto. Ciò include non solo i dettagli sulla specifica del materiale, ma anche la sua provenienza, i processi di produzione e le informazioni sulla sostenibilità ambientale;
    • il BIM può essere utilizzato per calcolare l’impronta ambientale dei materiali lungo l’intera supply chain. Questo consente ai progettisti e ai responsabili delle decisioni di fare scelte informate riguardo ai materiali più sostenibili;
  • ottimizzazione del trasporto
    • le simulazioni di logistica aiutano a ridurre gli sprechi e a ottimizzare i percorsi, contribuendo a una logistica più efficiente e sostenibile;
    • ottimizzando la logistica, è possibile ridurre anche le emissioni di gas serra e minimizzare l’impatto ambientale associato al trasporto dei materiali e dei componenti;
  • gestione dell’energia e dei rifiuti
    • condurre analisi energetiche e ambientali su tutto il ciclo di vita di un edificio o di un progetto include la gestione e l’ottimizzazione del consumo energetico e la valutazione delle pratiche di gestione dei rifiuti;
    • utilizzando il BIM per pianificare e coordinare le fasi di costruzione, è possibile ridurre il consumo di risorse e minimizzare gli sprechi durante l’esecuzione dei lavori;
  • collaborazione e comunicazione migliorate
    • il BIM facilita la collaborazione tra tutti gli attori della supply chain, inclusi progettisti, costruttori, fornitori di materiali e altre parti interessate. Una comunicazione più efficiente riduce le inefficienze e aiuta a implementare pratiche più sostenibili lungo la catena di approvvigionamento;
  • documentazione digitale e certificazioni
    • il BIM può contribuire alla raccolta e alla documentazione digitale delle certificazioni ambientali per i materiali e i processi utilizzati. Ciò semplifica la verifica della sostenibilità e facilita l’ottenimento di crediti ambientali nei progetti certificati.

Inoltre, la perfetta integrazione tra modello energetico e modello architettonico di ciascun edificio, consente di ottimizzarne la progettazione anche in termini energetici.

pompa di calore ibrida

L’utilizzo di software per il calcolo energetico consente di valutare e ottimizzare le prestazioni energetiche degli edifici, garantendo che siano progettati per massimizzare l’efficienza e ridurre al minimo il consumo energetico. Questi strumenti possono essere utilizzati per eseguire analisi approfondite sull’isolamento termico, sull’illuminazione naturale e sulla gestione delle risorse energetiche, aiutando i progettisti a prendere decisioni informate che favoriscano la sostenibilità.

Questa sinergia tra progettazione sostenibile e tecnologie digitali contribuisce a realizzare edifici che non solo si integrano nella natura, ma che sono anche ottimizzati per rispondere alle esigenze energetiche e ambientali contemporanee.

Progetti di architettura sostenibile

Citiamo a titolo d’esempio, alcuni tra i più noti progetti di architettura sostenibile.

A breve distanza da Piazza Gae Aulenti, a Milano, svetta il noto Bosco Verticale di Stefano Boeri. Sono due grattacieli, di 28 e 26 piani, da cui si affacciano 900 alberi, 5mila arbusti e 11 mila piante, corrispondenti in totale a due ettari di bosco. Costruito tra il 2007 e il 2014 è stato concepito, come dichiarato dall’architetto stesso, per essere “un rifugio per alberi che accoglie anche esseri umani e uccelli”. Le due torri costituiscono, quindi, un microclima in cui la vegetazione controlla l’umidità, produce ossigeno e riduce la presenza di anidride carbonica.

Spostiamoci un po’ più a sud per scoprire a Guastalla, in provincia di Reggio Emilia, la Struttura “Balena”, un asilo nido costruito da MCArchitects riproducendo attraverso una composizione di telai in legno la pancia della balena di Pinocchio.

Progettazione sostenibile | Asilo nido Balena | Render realizzato con Edificius

Progettazione sostenibile | Asilo nido Balena | Render realizzato con Edificius

Concepito secondo le più rigorose norme antisismiche, ha sostituito due asili nido danneggiati dal sisma del 2012. Isolamento termico, sistema di riciclo dell’acqua piovana e impianto fotovoltaico lo rendono un esempio di architettura sostenibile.

In Europa, il The Edge ad Amsterdam è considerato l’ufficio più sostenibile al mondo, capace di autoprodurre elettricità. Ha ricevuto numerosi premi e la certificazione Breeam (Building Research Establishment Environmental Assessment Methodology).

Spostando l’attenzione verso Oriente, non possiamo dimenticare la Shanghai Tower, nella città omonima. Può essere descritta come una vera città sviluppata su 127 piani. Può ospitare oltre sedicimila persone ed è composta da uffici, un centro congressi, ristoranti, camere d’albergo e zone di intrattenimento. Dotata di giardini verticali e spazi verdi, illuminazione naturale, eccellente isolamento termico, è un edificio interamente in classe energetica A. Dispone di turbine eoliche, un impianto geotermico e un sistema di raccolta e riciclo dell’acqua piovana, che hanno conferito all’edificio la certificazione LEED Platinum da parte del Green Building Council degli Stati Uniti.

Ma potremmo continuare a lungo citando la casa solare passiva di Edmonton in Canada, il complesso di Bedzed ad Hackbridge, nei sobborghi londinesi, il One Angel Square a Manchester, il Pearl River Tower a Guangzhou in Cina, il Bahrain World Trade Center nel Bahrain e una moltitudine di edifici meno celebri che contribuiscono al benessere dell’ambiente riducendo l’impatto della loro presenza.

 

Edificius

 

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