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TECNOLOGIA DELL'ARCHITETTURA
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
OBIETTIVI FORMATIVI QUALIFICANTI:
Il Corso, in linea con il percorso formativo del IV e V anno e, in generale, con gli obiettivi formativi del CdS in Architettura si propone di fornire conoscenze teoriche e strumentali orientate ad una nuova progettualità ambientalmente responsabile, contribuendo alla formazione di un profilo culturale di tipo europeo.
È, altresì, obiettivo formativo qualificante stimolare e attivare capacità e competenze in grado di cogliere le potenzialità delle tecnologie abilitanti ed emergenti e le relative sinergie con gli indicatori dei SDGs di Agenda 2030, per orientare i processi di trasformazione dell’ambiente costruito e i relativi interventi progettuali verso scenari di neutralità climatica e sostenibilità.
OBIETTIVI FORMATIVI SPECIFICI CON RIFERIMENTO AL TEMA DEL CORSO:
In coerenza con gli obiettivi formativi qualificanti, e al fine di conseguire i risultati attesi fissati dal programma del Corso, è dunque obiettivo specifico del Corso e tema della sperimentazione proposta, introdurre le questioni teorico-critiche e operative connesse alle tecnologie abilitanti ed emergenti, in particolar modo al digital twinning, e ai relativi ambienti di simulazione e analisi predittiva, alla modellazione BIM e ai processi complementari Scan to BIM. Ciò nella prospettiva di realizzare un modello digitale, un Digital Twin, attraverso cui operare scelte tecnologiche sostenibili in sede di progetto e simulare e comportamenti efficienti nella fase d’uso
Prerequisiti
Vista la collocazione della disciplina nella fase conclusiva del percorso di studi è richiesta allo studente un’adeguata capacità di elaborazione critica e integrazione delle conoscenze già acquisite nell’ambito delle discipline dello specifico settore scientifico disciplinare SSD CEAR-08/C Progettazione tecnologica e ambientale dell'architettura (1°-2°-3°anno).
Non vi sono propedeuticità obbligatorie né prerequisiti strettamente vincolanti.
Non rappresenta altresì prerequisito essenziale la conoscenza di specifici software di modellazione BIM authoring né di quelli riferiti all’acquisizione e trasferimento di nuvola di punti. Aspetti che saranno comunque introdotti e trattati nel Corso e in eventuali attività seminariali opportunamente pianificate all’interno delle attività complessive dei crediti F offerti dal CdS.
Metodi didattici
METODI DIDATTICI
1. TIPOLOGIA DELLE ATTIVITÀ FORMATIVE:
Il corso è organizzato in lezioni teoriche ed esercitazioni/sperimentazioni applicative volte a fornire un quadro di riferimento teorico-pratico circa il digital twinning applicato alla scala urbana e di edificio in associazione alle relative tecnologie emergenti, tra cui in particolar modo la modellazione BIM, i processi Scan to BIM, e le piattaforme di gestione, che ne abilitano le applicazioni.
- Lezioni teoriche: 30 h (ore/anno in aula) pari a 3 cfu
- Esercitazioni/sperimentazioni: 20 h (ore/anno in aula) pari a 2 cfu
- Attività pratiche/verifiche/forum di discussione: 10 h (ore/anno in aula) pari a 1 cfu
Le esercitazioni/sperimentazioni applicative si svolgeranno preferibilmente in gruppi di lavoro e/o singolarmente (eccezionalmente concordate con la docenza) con momenti di confronto e presentazione opportunamente fissati e svolti in forma collegiale al fine di sviluppare abilità e capacità di comunicazione, sintesi e confronto critico sui temi affrontati.
A tal fine sono previste verifiche intermedie, in riferimento alla chiusura delle attività di ciascun modulo.
Tali verifiche avranno rilevanza nella valutazione finale, sia in termini di puntualità di consegna che di qualità del lavoro.
Calendario delle attività formative
- Modulo 1 Digital twin e tecnologie emergenti per l’ambiente costruito (12 ore) (1^ e 2^ sett.)
- Modulo 2 Integrazione tecnologie abilitanti e processi SCAN To BIM (18 ore) (3^ e 5^ sett.)
- Modulo 3 Modellazione BIM: teoria, strumenti e applicazioni (18 ore) (6^ e 8^ sett.)
- Modulo 4 Digital Twin, climate neutrality e decarbonizzazione (6 ore) (9^ sett.)
- Modulo 5 Digital Twin per Smart e Cognitive Building (6 ore) (10^ sett.)
- Modulo 6 Presentazione della sperimentazione d’anno (6 ore) (11^ sett.)
- Workshop finale sperimentazione d’anno (Settimane dedicate - maggio 2026)
Verifiche intermedie: Forum di discussione e Talks (2°, 5°, 8°, 9°, 10° settimana)
2. LAVORO AUTONOMO DELLO STUDENTE
Ai fini del completamento delle ore/CFU lo studente dovrà svolgere autonomamente e al di fuori delle ore di didattica frontale erogata, attività di approfondimento/studio, di preparazione delle verifiche intermedie e dell’esame finale.
Il tempo da dedicarsi è calibrato rispetto al rapporto 1 cfu=25 ore (10 ore frontale/15 a cura dello studente).
In particolare
- Approfondimento/studio su bibliografia (parte teorica)
Gli studenti, sono chiamati ad indagare gli aspetti teorici dei temi affrontati dal Corso attraverso la lettura dei testi riportati in bibliografia, con riferimento in forma prioritaria alle sezioni indicate, e al materiale fornito durante lo svolgimento delle lezioni a supporto di alcuni temi specifici.
- Preparazione verifiche (sperimentazione)
Durante il corso, a chiusura di ogni Modulo, è prevista la redazione di un report di approfondimento con valore di verifica intermedia sul programma su lezioni frontali e/o seminari.
- Preparazione esami
Ai fini dell’esame, ciascuno studente, predisporrà un report di approfondimento tematico concordato con la docenza, in cui convergeranno anche i report delle verifiche intermedie, predisposti in occasione della chiusura di ciascuno Modulo.
Verifica Apprendimento
EXAMINATION PROCEDURE: THEORY AND PRACTICE
The exam is a single assessment aimed at evaluating the student’s understanding of both the theoretical aspects of the course and their application. It consists of an oral discussion on the topics covered throughout the course, along with the presentation of an original and independent in-depth project agreed upon with the instructor and produced individually by the student. This project will also include group and/or individual works presented during the intermediate assessments.
Intermediate assessments and the final exam collectively contribute to the overall evaluation.
- Intermediate assessments: Discussion forums and talks (Weeks 2, 5, 8, 9, 10)
- Final assessment – WORKSHOP: Annual project experimentation (Dedicated weeks – May 2026)
The final grade will take into account the student’s overall engagement and participation in the course activities, with particular consideration for:
- the intermediate assessments (weighted 25%)
- the presentation and discussion of the final project, as well as the level of learning and maturity demonstrated in the comprehensive understanding of the acquired knowledge (weighted 75%).
The evaluation of group work will, in any case, reflect the individual performance of each student.
Attendance is certified through participation in the practical activities scheduled at the end of each thematic module and the final workshop.
Testi
BIBLIOGRAFIA DI RIFERIMENTO
Aspetti teorici e di inquadramento
Lauria M. and Azzalin, M. (2024), “Digital Twin approach in Buildings – Future challenges via a critical literature review”, in Buildings, vol. 14, issue 2, article 376, pp. 1-18. [Online] doi.org/10.3390/buildings14 020376
Lauria M., Azzalin M. (2023). Kintsugi Thinking. Manutenzione dell’ambiente costruito nell’era ecologica e digitale. Studi e Progetti, vol. 59, p. 1-175, Santarcangelo di Romagna (RN): Maggioli Editore
Sperimentazione tema d’anno
Eloy, S., Rotaru, A. D., Manuel J., Calvo F. (2023), Digital Twins for Smart Cities, Springer
Mazzoleni F. (a cura di) (2021), Digital Twin. Strumenti e applicazioni per il progetto dell’architettura, FrancoAngeli
Azzalin M. (2024) “Digital Twin’s effort for the decarbonization process in the built environment”, in: Calabrò F., Madureira L., Morabito C., Piñeira Mantiñán M., J. (eds) Networks, Markets & People, NMP2024, Book Series Lecture Notes in Networks and Systems (2367-3370) SPRINGER
Lauria M., Azzalin M., Melchini T., Gulletta A., (2024) “New paradigms shift in buildings: experimental application of Digital Twin for safety and well-being”, in Gaspari J., Felicioni L., Marchi L., Antonini E. (2024) International Conference on Challenges for the Next Generation Built Environment (NEXTBUILT 2024), IOP Publishing, Bristol, UK. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science ISSN: 1755-1315
Letture suggerite
Si riportano a seguire alcune letture libere che aiutano a costruire una visione critica sull'uso della tecnologia nel progetto, dando profondità culturale agli strumenti digitali (BIM, DT, AI) e offrendo strumenti di riflessione sistemica.
Carpo, M. (2017), The Second Digital Turn: Design Beyond Intelligence, MIT press, Boston
Ito, J. and Howe, J. (2017), Al passo col futuro. Come sopravvivere all'imprevedibile accelerazione del mondo, Egea editore
Morton, T. (2013), Hyperobjects – Philosophy and Ecology After the End of the World, University of Minnesota Press, Minneapolis
Ratti, C., Claudel, M. (2021), The City of Tomorrow: Sensors, Networks, Hackers, and the Future of Urban Life, Yale University Press
Sinopoli, N. (1997), La tecnologia invisibile. Il processo di produzione dell’architettura e le sue regie, Franco Angeli, Milano
Sitografia di riferimento
https://www.ingenio-web.it/
https://www.agathon.it/agathon
https://oaj.fupress.net/index.php/techne/index
https://www.mdpi.com/journal/buildings
https://www.mdpi.com/journal/sustainability
Software open-source e plug-in.
Indicazioni saranno fornite durante il corso, relativamente a software open source da utilizzare per la sperimentazione.
Durante il Corso, in collaborazione anche con gli esperti ospiti del Corso, verrà fornita bibliografia specifica open access.
Contenuti
2_PROGRAMMA DEL CORSO
Tema del Corso è il background teorico e applicativo del Digital Twinning applicato all'ambiente costruito, con un focus sulle relazioni tra innovazione e sostenibilità. Verranno indagate le opportunità connesse alle tre componenti che ne definiscono il framework di base: quella fisica - gli oggetti reali; quella virtuale – i modelli digitali; e la terza, architettura di rete che abilita lo scambio informativo dinamico e continuo. Parallelamente con riferimento alle metodologie BIM, verranno introdotte le tre “M” del BIM, che ne definiscono l’attuale sviluppo operativo: Model - Modeling - Management.
Il corso si svolgerà nel secondo semestre ed è organizzato in 6 Moduli tematici - ognuno dei quali prevede lezioni teoriche, attività pratiche di sperimentazione/esercitazione da svolgersi in gruppi di lavoro e/o singolarmente, e verifiche intermedie - e un workshop finale a chiusura corso.
Attività in linea con i risultati attesi di acquisizione di abilità e competenze critico-teoriche e strumentali relative all’uso delle tecnologie digitali per il progetto e la gestione dell’ambiente costruito.
Scenario culturale di riferimento del Corso, e in particolare del tema d’anno, è la transizione ecologica e digitale del settore delle costruzioni e il climate change, con riferimento agli obiettivi di neutralità climatica e di decarbonizzazione del patrimonio costruito come fissati negli anni nei documenti programmatici Europei di riferimento.
A tal fine saranno introdotte e sperimentate nel Corso, le tecnologie abilitanti e quelle emergenti, volte a fornire un quadro di riferimento circa il Digital Twin e la modellazione BIM (software di modellazione BIM, ambienti di simulazione, Digital Model, sensori IoT, Intelligenza artificiale, piattaforme di comunicazione, ed edge computing). Tali tecnologie rappresentano, ad oggi, le potenzialità strumentali in grado di supportare il raggiungimento degli obiettivi richiamati, configurando un nuovo “ecosistema” progettuale all’interno del quale, lo studente-futuro professionista, si troverà ad operare in sinergia con le altre figure del processo edilizio (committenza, progettista/specialisti, impresa, produzione, ecc) e con i nuovi “apparati informativi immateriali” In questo nuovo ecosistema “Digital Twin” è locuzione chiave che collega innovazione, sostenibilità e ottimizzazione dei processi.
Articolazione dei Moduli
Modulo 1 - Digital twin e tecnologie emergenti per l’ambiente costruito (12 ore) (1^ e 2^ sett.)
Obiettivo: Fornire una base teorico critica e di evoluzione storica del passaggio CAD, BIM e Digital Twin con riferimento alle interazioni con i Sustainable Development Goals 9 e 11.
Approfondimento: Esempi di best practice a livello europeo e internazionale
Attività pratica: Presentazione di casi studio e Forum di discussione critica sui temi affrontati
Modulo 2 - Integrazione tecnologie abilitanti e processi SCAN To BIM (18 ore) (3^ e 5^ sett.)
Obiettivo: Analizzare le potenzialità e le criticità dell’integrazione tra rilievo e modellazione informativa, attraverso introduzione di tecnologie, strumenti e processi digitali essenziali
Approfondimento: Comprendere le fasi del processo Scan to BIM: acquisizione, elaborazione, modellazione
Attività pratica: Acquisizione, visualizzazione e manipolazione di una nuvola di punti con strumenti (laser scanner, droni) e software dedicati.
Modulo 3 - Modellazione BIM: teoria, strumenti e applicazioni (6^ e 8^ sett.)
Obiettivo: Introdurre le tre “M” del BIM: Model - Modeling – Management.
Approfondimento: Struttura informativa del modello BIM. LOD, standard, interoperabilità e integrazione GIS.
Attività pratica: Modellazione di un edificio e/o comparto urbano. Georeferenziazione, Griglie e Livelli.
Modulo 4 - Digital Twin, climate neutrality e decarbonizzazione (6 ore) (9^ sett.)
Obiettivo: Definire il contributo del Digital Twin alla decarbonizzazione del settore delle costruzioni.
Approfondimento: Normative e linee guida europee (dall’ Accordo di Parigi, al Green Deal, alla Renovation Wave, alla EPBD 2024)
Attività pratica: Simulazione di gestione e monitoraggio di un digital twin su piattaforma dedicata (Dalux e/o Acca)
Modulo 5 - Digital Twin per Smart e Cognitive Building (6 ore) (10^ sett.)
Obiettivo: Esplorare l’evoluzione del concetto di smart building a cognitive building per l’ottimizzazione delle interazioni tra ambiente, edifici, utenti.
Argomenti: Dalla modellazione alla gestione sostenibile del patrimonio costruito con Digital Twin. Le prospettive future del Digital Twin nell’ambito delle costruzioni.
Approfondimento: Monitoraggio continuo, analisi predittiva e machine learning per l’ottimizzazione delle prestazioni
Modulo 6 - Presentazione della sperimentazione d’anno (6 ore) (11^ sett.)
Obiettivo: Sviluppo di un Digital Twin, con livello di complessità compatibile con l’organizzazione didattica e la durata del corso, capace di restituire una realtà stratificata e multivalente su piattaforma dedicata (Dalux e/o Acca).
Aspetti centrali delle attività pratiche di esercitazione e sperimentazione saranno:
- i processi SCAN to BIM, per l’acquisizione delle informazioni;
- i processi di modellazione BIM (Costruzione di un modello 3D da nuvola di punti)
- i processi di gestione integrata e condivisione delle informazioni (ACDat), su piattaforme collaborative (Acca spa e Dalux) per la creazione di Digital twin.
Aspetti tra loro complementari e propedeutici all’applicazione di procedure di simulazioni e analisi predittive finalizzate al governo e al controllo del ciclo di vita del patrimonio costruito.
Eventuali integrazioni e/o correlazioni a altre discipline e/o laboratori dell’anno in corso, saranno valutati in itinere.
Particolare rilevanza avrà il coinvolgimento BIG srl, Spin-off accademico della Mediterranea che opera nell’ambito della gestione innovativa del costruito (Resp. Scientifico M. Lauria, Responsabile della sezione Ricerca e sviluppo M. Azzalin.
3_RISULTATI ATTESI
Il percorso didattico consentirà agli studenti di confrontarsi sui temi affrontati durante le attività frontali, quelle seminariali e le esercitazioni sperimentali, sviluppando competenze e capacità critiche e interdisciplinari (Descrittori di Dublino) connesse ai diversi aspetti teorici e operativi che caratterizzano gli approcci Digital Twin (Digital Twinnig) e le metodologie BIM:
- Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding) delle teorie, dei principi e degli approcci metodologici relativi ai processi di trasformazione dell’ambiente costruito in chiave digitale ed ecologica, sperimentando le potenzialità del Digital twinning e delle metodologie BIM e la loro integrazione con modalità di virtual reality, per la gestione dei processi previsionali e di gestione sostenibile del ciclo di vita.
- Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding) relative agli strumenti che oggi presiedono e caratterizzano la trasformazione ecologica e digitale del settore delle costruzioni attraverso la loro sperimentazione pratica nei processi Scan to BIM, di Modellazione 3D, di gestione di database spaziali, i Digital twin, su piattaforma collaborativa di gestione anche in ambito GIS.
- Autonomia di giudizio (making judgements) e capacità di formulazione di osservazioni critiche in merito all’analisi e comprensione critica delle potenzialità degli approcci digitali e della loro attuale effettiva applicazione, capacità sviluppate attraverso l’interazione durante le lezioni e i seminari anche con esperti del settore, i forum di discussione attivati a fine modulo e le attività di esercitazione.
- Abilità comunicative (communication skills) sviluppate attraverso l’esercizio all’esposizione e l’interlocuzione con il docente e gli altri studenti in occasione dei forum di discussione collettiva, delle esercitazioni e verifiche collettive che aiutano a migliorare le abilità di presentazione dei propri risultati da parte degli studenti.
- Capacità di apprendere (learning skills) sviluppata attraverso la sperimentazione in aula di nuove modalità di trasferimento delle informazioni e di lavoro di gruppo che sollecita forme di collaborazione, scambio e approfondimento dei temi, verificata nei diversi momenti di esercitazione e/o di verifica intermedia durante il Corso.