Il modulo di Progettazione e Innovazione Tecnologica si propone di analizzare le diverse forme con cui la tecnologia edilizia, anche nella sua evoluzione storica, ha influenzato la pratica della progettazione architettonica, e come viceversa questa ha introdotto innovazioni tecnologiche. Tale esame viene affrontato sia evidenziandone lo sviluppo, nelle fasi più significative della industrializzazione, mediante lo studio e la critica di autori esemplari caratteristici di diversi atteggiamenti culturali, sia considerando i fattori fondamentali con cui la tecnologia influisce sulle metodologie e sulle scelte di progettazione (in particolare per quanto riguarda la qualità del costruito, il suo impatto sull’ambiente e in generale la sostenibilità).

Una serie di seminari specialistici e di visite ad aziende produttrici di materiali e componenti per l’edilizia integrano il contenuto dell'insegnamento.

Data la natura dell'insegnamento, di carattere eminentemente operativo, gli argomenti delle lezioni sono fondamentalmente fondati sullo studio di casi significativi dell’influenza degli esiti della progettazione architettonica sulla innovazione tecnologica dei prodotti edilizi, che spesso anche nella natura dei materiali ma soprattutto nella elaborazione dei componenti risultano generalmente rilevanti. Pertanto le lezioni sono dedicate all’analisi di casi significativi che assumono un valore paradigmatico.

Nel Laboratorio di Tecnologia Stratificata a Secco, gli allievi applicano i concetti illustrati a lezione, sintetizzandoli in un progetto ingegneristico che include anche le competenze tecniche precedentemente acquisite nel Corso di Studi. Particolare importanza verrà data agli aspetti tecnologici dell'iter progettuale. Saranno quindi richiesti approfonditi studi di fisica tecnica per la valutazione delle risorse presenti e delle strategie energetiche da mettere in campo, ricerche di prodotti di mercato adatti allo scopo, studi di innovazione degli stessi e/o di nuovi campi di ricerca.

Particolare importanza verrà data sia alla metodologia di progetto, con l'uso di tutti gli strumenti che sono ormai prassi consolidata negli studi di architettura, sia alla comunicazione del progetto, secondo una serie di procedure che verranno di volta in volta concordate.

Il risultato finale dovrà essere un progetto ingegneristico tradizionale, in cui però ampio risalto verrà dato allo studio analitico e scientifico di ogni componente l'intero processo, di cui dovrà essere dato peso anche nella composizione degli elaborati di progetto che saranno richiesti. Alcune revisioni, infine, saranno svolte con l'ausilio di rappresentanti di aziende leader nel settore delle costruzioni, per amplificare ulteriormente il rapporto sinergico tra accademia e industria e contestualizzare ancora di più il progetto in essere.

Al termine del percorso formativo di questo insegnamento, lo studente conosce i processi con cui le tecnologie innovative influiscono sulle metodologie e sulle scelte di progettazione; è in grado di sviluppare soluzioni tecnologiche relative a parti di un progetto scegliendo tra i diversi materiali e componenti da impiegare; in autonomia, opera e comunica le scelte progettuali effettuate.

Risultati di apprendimento dettagliati:

DD1) Conoscenza e comprensione

Lo studente:

- conosce sistemi costruttivi e materiali innovativi per edifici ad alta efficienza energetica e ambientale;

- conosce alcuni dei protocolli di valutazione e certificazione ambientale attualmente in uso.

DD2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente:

- applica strategie di progettazione integrata utilizzando sistemi e materiali innovativi;

- integra la valutazione delle opzioni nel processo progettuale.

DD3) Autonomia di giudizio

Lo studente è in grado di interpretare i fenomeni di innovazione nel settore delle costruzioni, cogliendo le opportunità di utilizzo di materiali, componenti e sistemi innovativi nel progetto di architettura.

DD4) Abilità comunicative

Lo studente:

- redige report di progettazione e presentazione tecnica degli elaborati per Design Session;

- sa presentare pubblicamente il proprio progetto, argomentando le scelte e le decisioni progettuali.

DD5) Capacità di apprendimento

Lo studente sviluppa un'esperienza progettuale di livello professionale, integrando agli aspetti trattati nello specifico insegnamento anche le competenze e gli strumenti appresi nel percorso formativo precedente.

Sono previsti i seguenti argomenti di lezioni ex cathedra:

- Architettura e tecnologia: schema teorico interpretativo

si intende presentare le evoluzioni nella storia dell’architettura contemporanea delle relazioni tra le poetiche architettoniche e la produzione edilizia.

- Sistemi massivi e sistemi elastici

la comunicazione riguarda le differenze tra i diversi sistemi costruttivi ed evidenzia le caratteristiche innoative dei sistemi che fanno uso di tecnologie costruttive leggere a secco.

- Industrializzazione edilizia e architettura (J. Prouvé)

la comunicazione riguarda le prime esperienze significative di relazioni programmatiche tra progettazione architettonica e produzione edilizia.

- Ingegnerizzazione del progetto (N. Foster)

studio delle esperienze più significative di innovazione tecnologica attraverso i processi di ingegnerizzazione.

- Complessificazione e virtuosismo tecnologica (N. Grimshaw)

critica degli eccessi di progettazione tecnologica rispetto alla pratiche produttive correnti.

- Reinvenzione delle tecnologie tradizionali (R. Piano)

analisi delle innovazioni tecnologiche come evoluzione di tecniche correnti.

- Clever technology in architetti contemporanei

analisi delle innovazioni incrementali, innovazioni che avvengono da lente e piccole innovazioni di prodotti esistenti.

- Architettura e tecnologia: tendenze in atto

ciclo di comunicazioni riguardanti in particolare le esperienze di architettura più esplicitamente rivolte alla definizione della relativa tecnologia costruttiva (Arup, Günther Behnish, Dubosc&Landowski, Ralph Erskine, Alberto Cecchetto, Ian Ritchie, Otto Steidle, ecc.).

- Sostenibilità ed uso di energie rinnovabili

la comunicazione riguarda l’analisi delle strategie mirate alla progettazione e realizzazione di edifici sostenibili.

- Innovazione tecnologica e architettura sostenibile (T. Herzog)

la comunicazione riguarda le esperienze più specificatamente orientate a sviluppare l’innovazione tecnologica in termini di sostenibilità.

- Relazione architettura-innovazione tecnologica nell’architettura moderna

la comunicazione riguarda la segnalazione delle tendenze in atto in particolare per quanto riguarda i nuovi materiali compositi.

- Progettare nel cielo

la comunicazione riguardai il progetto strutturale di edifici alti.

- Involucri innovativi

analisi di alcune sperimentazioni condotte sull’applicazione, all’interno di componenti edilizi, di Phase Change Materials.

- Innovazione tecnologica e decorazione

esame di casi recenti di “degenerazione” della progettazione tecnologica per fini estetici.

- La certificazione energetica degli edifici

la comunicazione riguarda il sistema di certificazione CasaClima, introdotto dalla Provinicia Autonoma di Bolzano, e l’analisi di alcuni esempi di edifici certificati.

- Studio di casi di interventi sostenibili e ad alta efficienza energetica

analisi di alcune realizzazioni esemplari progettate con sistemi costruttivi S/R (Atelier2, Milano).

Le esercitazioni riguarderanno l’approfondimento di tematiche inerenti la costruzione stratificata a secco (o sistema S/R – Struttura/Rivestimento). Con essa viene identificato un sistema costruttivo che si affianca ai tradizionali “pietra su pietra” e “cassero/riempimento”, ed è caratterizzato dal minor uso possibile di manufatti creati  in opera in favore di un approccio industrializzato e ottimizzato delle fasi operative di cantiere.

Gli studenti apprenderanno come l’intera struttura venga concepita secondo un “meccano-kit”, in cui elementi vengono assemblati a secco mediante connessioni bullonate o avvitate. Ogni pacchetto tecnologico è determinato dalla giustapposizione di strati con alte prestazioni e con la possibilità di agevole sostituzione o rimozione, in caso di intervento manutentivo. La possibilità, intrinseca al sistema di disassemblaggio dei materiali, consente di ipotizzare cicli di riuso degli stessi.

Nel corso delle esercitazioni il sistema costruttivo sarà analizzato secondo i macro-componenti:

- Strutture

- Involucro esterno

- Involucro interno

Le esercitazioni riguarderanno i seguenti temi:

- Lo Scheme Design – Analisi di casi Esemplari di rappresentazione e di studio tecnologico del dettaglio costruttivo.

- I telai strutturali primari e secondari

- Tecnologie di involucro esterno

- Tecnologie di isolamento e intercapedine

- Tecnologie di copertura

- Il progetto dell’emergenza

- Costruire sul costruito: il recupero con i sistemi S/R.

Si intendono prerequisiti fondamentali la conoscenza delle materie scientifiche quali scienza e tecnica delle costruzioni, e della tecnologia di base.

Il voto finale dipende dalla esercitazione di laboratorio prevista dal modulo integrato e da una prova orale individuale in ordine agli argomenti trattati durante le lezioni e le esercitazioni.

Il lavoro di laboratorio verrà valutato per mezzo di una consegna intermedia e di una consegna finale, che determinano un voto di gruppo.

Il voto finale individuale verrà determinato dall'esito del colloquio orale, che può determinare uno scostamento di massimo 2 punti rispetto al voto di gruppo.