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La didattica in un Laboratorio di Proget-tazione Tecnologica di un Corso magi-strale in Architettura, che forma laureati

generalisti, deve essere orientata a fornire non solocompetenze ad ampio raggio, ma soprattutto unmetodo per affrontare il progetto di architettura abi-tuando lo studente a ricercare soluzioni appropriatee realizzabili (Matteoli and Peretti, 2013). A tal finesi privilegiano temi di progetto alla piccola scalaedilizia sui quali verificare la relazione tra ideazio-ne e costruibilità dell’architettura. L’obbiettivo for-mativo che si persegue è guidare gli studenti versouna progettazione consapevole che consideri i vin-coli come opportunità e l’architettura come semedella generazione di un habitat di qualità in gradodi valorizzare l’uomo, la storia e l’ambiente.Il Corso si colloca al secondo anno, quindi

all’interno di una prima fase formativa sia rispettoal curriculum generale del Corso di Laurea che aquello della specifica filiera disciplinare. Le cono-scenze richieste in ingresso sono quelle fornite dalCorso di Tecnologia del primo anno e, quindi, sida per acquisita la conoscenza dei principali siste-mi tecnologici e materiali e il controllo dei lin-guaggi connessi all’approccio esigenziale-presta-zionale. I risultati attesi in uscita sono sostanzial-mente: a) la consapevolezza della densità dimomenti decisionali connessi con il progettocostruibile, anche alla piccola scala, e la capacitàdi sottoporre a verifica l’invenzione dell’architet-tura con le fasi della realizzazione, della qualitàprestazionale e della coerenza normativa; b) l’ac-quisizione degli strumenti operativi per la correttarappresentazione del progetto alle scale descrittivee di dettaglio; c) l’utilizzo dei repertori tecnicidisponibili in letteratura nonché dei sussidi messia disposizione dalla produzione; d) primi approccicon tools e nuove metodiche di supporto al proget-to per la verifica preventiva degli esiti prestaziona-li delle scelte e per la gestione del progetto nell’ot-tica della sua realizzabilità.Nel Laboratorio si svolge prevalentemente

attività progettuale/sperimentale, coadiuvata dalezioni teoriche, seminari, esercitazioni e verificheperiodiche dell’apprendimento. Le lezioni frontaliforniscono le nozioni teoriche e le conoscenze daapplicare nell’iter di svolgimento del progetto esono anche lo spunto per approfondimenti e ricer-che da condurre a casa. Il loro contenuto è semprerivolto al progetto ossia orientato a indicare possi-bili soluzioni ai diversi aspetti via via proposti

ABSTRACTSi presenta la didattica di un Laboratorio di Progetta-zione Tecnologica nel quale gli studenti sono guidati inun’esperienza di progetto, alla piccola scala edilizia, incui verificare la relazione tra ideazione e costruibilitàdell’architettura. L’obbiettivo formativo è educare aduna progettazione consapevole nella quale i vincoli so-no opportunità e l’architettura diviene seme per la co-struzione di un habitat di qualità in grado di valorizzarel’uomo, la storia e l’ambiente. Viene proposto un pro-cesso graduale di acquisizione e applicazione di meto-dologie e strumenti operativi dalle prime fasi di ideazio-ne sino alle scelte di dettaglio necessarie per la realizza-zione del progetto di architettura.The paper presents the teaching of a Laboratory ofTechnological Design in which students are guided in aproject experience, on a small scale, in which to verifythe relationship between design and construction ofarchitecture. The educational objective is to educate to aconscious planning in which the bonds are opportunitiesand the architecture becomes seed for the construction ofa quality habitat able to valorize the man, the history andthe environment. A gradual process is proposed for theacquisition and application of methodologies and operat-ing tools from the initial phases of conception to thedetailed choices necessary for the implementation of thearchitectural project.

KEYWORDprogettazione tecnologica, sperimentazione didattica,piccola scala, tools digitali, B.I.M. technological design, didactic experimentation, small scale,digital tools, B.I.M.

dallo svolgimento del tema d’anno1. Prima diaffrontare il tema del Laboratorio, gli studentisvolgono un’esercitazione preparatoria, delladurata di tre settimane, consistente nel progettoesecutivo di un elemento tecnologico complesso(una scala, un tetto una chiusura perimetrale)appartenente ad un’opera di architettura contem-poranea. Questa prima verifica progettuale vienesvolta in aula individualmente e disegnando amano; è prevista la discussione dei risultati e ungiudizio sugli elaborati che costituisce uno deglielementi per la valutazione finale dell’allievo. Illavoro sul tema d’anno viene svolto in gruppi dimassimo tre unità. Il lavoro in gruppo abitua glistudenti alla collaborazione e al confronto nellosviluppo e nella definizione dell’idea progettuale.Una mostra delle tavole finali e dei modelli con-clude le attività del laboratorio in coincidenza conle date di esame finale.Il tema del Laboratorio è presentato agli stu-

denti da un disciplinare che descrive le condizionidi partenza e i vincoli da rispettare e definisce irisultati attesi in termini sia quantitativi (elaboratida produrre) che qualitativi (correttezza e comple-tezza dei contenuti)2. Uno dei momenti fondamen-tali del laboratorio è rappresentato dal metaproget-to; questo passaggio scaturisce da un workshopintensivo in aula di due giornate di lavoro, nellequali sotto la guida della docenza e con momentidi brainstorming collettivo, viene elaborata la fasedi impostazione del progetto prefigurandone gliesiti finali. Si producono schizzi concettuali in cuivengono fissate le prime idee relative a: distribu-zione, configurazione, tecnologia, qualità energe-tica ed altro. Si utilizzano schemi e disegni, non inscala ma proporzionati, integrati da appunti scrittie diagrammi (Figg. 1-3). Si realizzano anche pic-coli plastici di studio.Si valutano ipotesi alternative che vengono poi

sottoposte a verifiche di appropriatezza dal puntodi vista della fruibilità, del benessere, della qualitàecologica, della costruibilità e della conformitàalle normative. Particolare spazio è riservato nelcorso del lavoro, alla formazione di un personalerepertorio di conoscenze e riferimenti progettuali etecnico costruttivi ricavati da esempi di architettu-ra di qualità e da archivi tecnici, attenti alla inno-vazione, dai quali attingere per un uso virtuosodella ‘copia’. L’esercizio della copia è didattica-mente utile perché forma la capacità di selezionareriferimenti linguistici e dettagli costruttivi che

AGATHÓN 03 | 2018 - International Journal of Architecture, Art and Design | 77-82ISSN: 2464-9309 (print) - ISSN: 2532-683X (online) - DOI: 10.19229/2464-9309/3112018

Sergio Rinaldi*, Gianmarco Chiribiri**, Mariarosaria Arena***

PENSARE COSTRUIBILE: LA DIDATTICA DI

LABORATORIO TRA TECNOLOGIA E PROGETTO

THINKING CONSTRUCTIBLE: LABORATORY

TEACHING BETWEEN TECHNOLOGY AND PROJECT

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devono necessariamente essere rielaborati e conte-stualizzati nell’ipotesi di progetto. Ulteriore con-tributo alla formazione del futuro professionista èl’introduzione all’applicazione di processi operati-vi B.I.M. che, essendo ormai indispensabili stru-menti di gestione e produzione del progetto con-temporaneo, devono costituire una modalità ope-rativa abituale per studenti di architettura.Si è proposto, inoltre, l’uso di software gratuiti

user friendly per il controllo degli aspetti connessialla qualità ambientale e tecnologica del progetto3.

L’utilizzo di questi supporti ha costituito un tenta-tivo di abituare lo studente a verificare, man manoche il progetto si definisce, le ricadute che le sceltesia di materiali e sistemi tecnologici che di confi-gurazioni e schemi distributivi hanno sulla qualitàprestazionale degli edifici. Questa esperienza èstata accolta con interesse dagli allievi e condottacon impegno, tuttavia si è riscontrato, anche neicasi più riusciti, la tendenza a considerare le veri-fiche effettuate un po’ come fini a se stesse, senzasignificativi feedback sulle decisioni di progetto.

Per tanto, occorrerà probabilmente, correggereleggermente il tiro fornendo maggior supportotutoriale e anticipando nelle prime fasi di svolgi-mento del lavoro il ricorso a questi supporti.

Descrizione ed esiti dei temi di Laboratorio – Nelcorso degli ultimi anni il Laboratorio ha propostoagli studenti il progetto di edifici di piccola e pic-colissima dimensione, da definire in ogni parte,da pensare con tecnologie costruttive a secco, inun’ottica di qualità e sostenibilità del processoedilizio. I temi proposti hanno presentato caratte-ristiche differenti per affrontare aspetti dell’inter-vento edilizio significativi delle condizioni attualidell’operare architettonico: unità abitative smon-tabili ad elevata efficienza energetica e completa-mento di edifici non finiti. Per il progetto di nuo-ve unità abitative il riferimento è stata la compe-tizione Solar Decathlon4. Il tema di progetto fissai vincoli del Solar Decathlon: edificio unifamilia-re con superficie totale utile di 70 mq di altezzamassima 6 metri e non eccedente il solar envelo-pe – tronco di piramide di base inferiore 20 x 20m e di base superiore 10 x 10 m (Capobianco, Ri-naldi and Violano, 2017).Dal punto di vista della costruzione, è richiesto

che l’edificio sia realizzato con tecnologie a seccoprefabbricate. Per la definizione costruttiva delprogetto è fondamentale la decisione sugli assetti ele stratificazioni tecnologiche relative ai tre subsistemi di involucro: attacco a terra; chiusure peri-metrali; copertura (Zanelli and Giurdanella, 2010).La progettazione di questi edifici energeticamenteintelligenti può essere eseguita seguendo fonda-mentalmente due approcci progettuali tra lorocompatibili: 1) la progettazione secondo criteribioclimatici con sistemi solari passivi, lì dove l’e-dificio stesso, attraverso i suoi elementi costrutti-vi, capta, accumula e trasporta al suo interno l’e-nergia ricavata da fonti rinnovabili; 2) l’integra-zione alle strutture edilizie dei sistemi solari attivi,che captano, accumulano e utilizzano l’energiaproveniente da fonti rinnovabili con una tecnolo-gia di tipo impiantistico.L’individuazione del tema risponde all’esigen-

za, ritenuta significativa e rappresentativa delloscenario del progetto contemporaneo, di affrontareil tema del nuovo edificio efficiente funzionalmen-te ed energeticamente, poco impattante sul suolonella prospettiva di una evoluzione del processocostruttivo che include fasi di progettazione di det-taglio, di costruzione industriale e di operazioni incantiere pianificate ed esperte (Zambelli, 2010).Le indicazioni di progetto hanno incluso vincoliprecisi in termini dimensionali, volumetrici e dioccupazione di suolo. L’esercizio proposto avviagli studenti a progettare nel rispetto di regole pre-cise, imparando a sviluppare un concept nell’am-bito di un perimetro ristretto di regole, come dinorma avviene nella pratica professionale (Fig. 4).Considerato il livello dell’utenza i vincoli pro-

posti sono semplici ma rigidi. Nello specifico, aglistudenti sono stati proposti quattro layout planovo-lumetrici da assumere come base vincolante per losviluppo del progetto. Il procedere dell’attività for-mativa, che è stata replicata per due anni di corso,ha evidenziato come, alla rigidezza dei vincoli pro-posti, ha corrisposto una capacità di sviluppo eapprofondimento rivolta alla definizione degliaspetti configurativi, ambientali e materici.L’attenzione progettuale è stata rivolta verso la

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Figg. 1-3 - From the top:Meta-project of environmental units and spatial elements; Bioclimatic and energetic meta-project;Volumetric additions and configuration of envelope (students: S. Angelino, G. Capuano and G. Gondola, a.y. 2014/15).

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definizione del dettaglio e la sostenibilità energeti-ca e ambientale, che sono stati assunti come ele-menti fondanti dell’idea di progetto. È stata anchestimolata l’attenzione al processo costruttivo, ossiaalla relazione tra il progetto e la sua costruibilità. Nell’esercitazione proposta, fondata sulle tec-

nologie costruttive assemblate a secco, il tema èstato articolato in due fasi: 1) la progettazione deldettaglio costruttivo di nodo, compatibile con letecnologie adottate e definito attraverso la ricercae la conoscenza delle soluzioni disponibili inrepertorio; 2) la predisposizione di uno schema dimontaggio delle parti, articolato nelle fasi dicostruzione in una sorta di time laps del completa-mento dell’edificio, dalla posa della fondazione alcompletamento di finiture e impianti (Fig. 5). Inriferimento agli aspetti energetici, sono state pro-poste soluzioni differenti fondate su sistemi passi-vi attraverso un’analisi di dettaglio delle soluzionitecnologiche d’involucro. È stato inoltre richiestoil dimensionamento di un impianto fotovoltaico dacalcolare sulla base del fabbisogno dell’edificio. Un altro tema sviluppato nel laboratorio è sta-

to il progetto di un piccolo edificio residenziale,per una persona che vive da sola e lavora in casa,a partire da un rustico in cemento armato da com-pletare con chiusure e partizioni interne leggereprefabbricate da montare a secco. Il fabbricatopoteva essere integrato da piccole addizioni volu-metriche connesse con le esigenze abitative efunzionali dell’alloggio. Le condizioni inizialiprevedono che il rustico sia inserito in un lottourbano di cui sono definiti confini, accessi e con-dizioni di prospicienza con edifici confinanti.Questo tema affronta un’altra condizione signifi-cativa degli attuali scenari con cui si confronta ilprogetto, ovvero quello della riqualificazione diedifici esistenti degradati e privi di qualità, ripor-tandolo ad un livello minimale che non distogliel’attenzione dai criteri di una riconfigurazioneenergeticamente e ambientalmente sostenibile, dacui scaturisce l’idea di progetto.Il tema delle addizioni volumetriche fa riferi-

mento alle microarchitetture parassite ed è statoproposto sia nel suo aspetto configurativo checome tema tecnologico di connessione tra le tec-nologie prefabbricate e sistemi esistenti realizzaticon tecnologie tradizionali (Serrats, 2012) (Figg.6, 7). L’addizione volumetrica, contenuta entro il20% della superficie del rustico e quindi non oltrei dieci metri quadri, non deve avere fondazione esarà, in tutti i casi, agganciata e portata dalle strut-ture esistenti. È richiesto anche il progetto dellacopertura, che potrà essere inclinata o piana e pra-ticabile, così come l’integrazione architettonica disistemi attivi di produzione energetica (fotovoltai-co, solare, termico, microeolico). Il tema del com-pletamento di un rustico edilizio è stato propostoanche a scala più ampia in un laboratorio che haavuto ad oggetto il completamento di un rusticomultipiano, costituito da sei minialloggi più unospazio da destinare ad attività condominiali, per ilquale è stata richiesta la configurazione d’involu-cro, l’addizione volumetrica e il progetto dellascala e della copertura (Figg. 8, 9). L’ampliamentoe la definizione dell’immagine complessiva dell’e-dificio in questo caso ha condotto l’esercitazionedi progetto al confronto con un sistema ediliziomeno singolare che ha richiesto la capacità di defi-nire soluzioni modulari oppure soluzioni articolatee differenziate anche in relazione alle esigenze

bioclimatiche, sempre nel rispetto del vincolo pro-gettuale dei sistemi a secco (Figg. 10, 11).

L’approccio B.I.M. per il progetto di Laboratorio –L’utilità didattica nell’introduzione dei primi rudi-menti dell’approccio B.I.M. è mirata a far com-prendere allo studente, che non ha ancora acquisi-to un metodo progettuale definito, l’importanzadella multidisciplinarietà intesa come comunica-zione tra i vari professionisti e attori del progetto e

l’importanza dell’acquisizione di un linguaggiotecnico appropriato in grado di facilitare e renderecorretta la comunicazione e la condivisione diinformazioni tra i vari professionisti. L’approccioB.I.M. consente un dialogo così aggiornato e ap-profondito da poter parlare non tanto di semplicemultidisciplinarietà, ma in maniera più complessae innovativa di interdisciplinarietà, dove la comu-nicazione tra i professionisti è istantanea e sempreaggiornata. L’esperienza didattica è stata condottanel modulo di Abilità Informatiche (2 CFU), inte-grato al Laboratorio di Costruzione dell’Architet-tura, le cui ore sono state impiegate per impartire iprimi rudimenti del B.I.M. con l’ausilio di unesperto titolare di una società informatica con cuiil Dipartimento di Architettura e Disegno Indu-striale dell’Università degli Studi della CampaniaLuigi Vanvitelli ha sottoscritto un accordo5. È sta-to concesso agli studenti di utilizzare una appositalicenza gratuita del software, e sono stati poi gui-dati e aiutati nell’istallazione e nella procedura diattivazione del prodotto. Durante le ore messe adisposizione, l’esperto ha spiegato e illustrato in-nanzitutto i comandi del programma, e la logicagenerale di funzionamento di un software B.I.M.Si è avviata poi la costruzione del modello base

relativo all’edificio su cui sviluppare il progetto diLaboratorio, un piccolo rustico in cemento armatoper il quale immaginare completamenti e piccoliampliamenti con strutture prefabbricate leggere. Siè riscontrato che gli studenti recepivano più veloce-mente e in maniera più chiara alcune tematiche delCorso, vedendole poi applicate e anche approfondi-te con l’utilizzo dei comandi nel programma.L’approccio B.I.M. presenta, infatti, significativivantaggi rispetto al flusso di lavoro con utilizzo diun CAD 2D o, ancor meglio, rispetto alle metodo-logie di lavoro totalmente manuali del recente pas-sato: tutti gli elaborati di un progetto – piante, sezio-ni e prospetti inclusi – sono generati automatica-mente dal modello centrale anziché essere manual-mente creati e manutenuti ad uno ad uno. Quantoesposto agli studenti è stato applicato sia nella fasedi metaprogetto, che successivamente nella fase delprogetto e della stesura degli elaborati finali.La validità dell’esperienza condotta si è con-

fermata nel momento della definizione dei nuovielementi tecnologici di progetto che, proponendosoluzioni innovative, non erano compresi nelle purricche librerie di cui è dotato il software utilizzato.Per questo motivo gli studenti hanno dovuto chia-rire, in primo luogo a sé stessi, la dettagliata carat-terizzazione dei diversi strati funzionali e deimateriali che intendevano utilizzare per la realiz-zazione dei nuovi involucri e partizioni internerichiesti dallo svolgimento del tema d’anno. In definitiva, l’obiettivo di questa esperienza,

cioè impartire agli studenti i rudimenti dell’am-biente di lavoro B.I.M. e aprire le loro menti versoun approccio più complementare e multidiscipli-nare del progetto architettonico, è stato, nonostan-te le difficoltà iniziali, sostanzialmente raggiunto.Gli studenti hanno consegnato un lavoro finalepiù completo e hanno dimostrato, in sede di valu-tazione, di aver acquisito una maggiore e più com-pleta coscienza del progetto e conoscenza deglielementi costruttivi e delle tecnologie adottate oprese in considerazione nei loro progetti. In sinte-si, l’approccio al software B.I.M. per degli stu-denti iscritti al secondo anno di un Corso di Lau-rea magistrale in Architettura è risultato altamente

Figg. 4, 5 - Concept and construction sequence of ahouse for the Solar Decathlon (students: G. Altieri, P.Pianese and M. Pellino, a.y. 2013/14).

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positivo e ha avuto come riscontro il consegui-mento di un livello alto, in termini didattici, e unapprendimento delle tematiche della materia mol-to più approfondito e specifico. Tanto più in unLaboratorio di Progettazione Tecnologica, nelquale la dettagliata definizione degli elementi co-struttivi che richiede il modello dell’edificio inambiente B.I.M., impone sin dalle prime fasi delprogetto di ragionare in termini di costruibilità diciò che viene immaginato.

Conclusioni – Volendo, in modo sintetico, fareuna riflessione sulle esperienze didattiche descrit-te, si rileva come punto di forza la partecipazione,spesso entusiasta, ed il coinvolgimento attivo del-la quasi totalità degli allievi. Altro aspetto inco-raggiante è il significativo delta tra le competenzee le consapevolezze in ingresso e quelle consegui-te al termine del laboratorio, che si manifesta, tral’altro, nella scoperta della costruibilità come re-quisito etico del progetto. Le criticità e punti didebolezza sui quali lavorare riguardano, la diffi-coltà ad uniformarsi rigorosamente alle regole e aivincoli proposti dal disciplinare che accompagnail tema d’anno e la integrazione tra le verifichecondotte attraverso i software di supporto e gliesiti di progetto. Per quanto riguarda l’approccioB.I.M., la sua recente introduzione nella didatticadi laboratorio non consente, ancora, di tracciareun bilancio anche se si rilevano incoraggianti se-gni di interesse e curiosità da parte degli studenti.

ENGLISHThe didactics in a Laboratory of TechnologicalDesign of a Master Course in Architecture, whichtrains generalist graduates, must be oriented toprovide not only wide-ranging skills, but especial-ly a method to address the project of architecture,training the student to seek appropriate and feasi-ble solutions (Matteoli and Peretti, 2013). To thisend, the focus is on small-scale building projectsin which to verify the relationship between thedesign and construction of architecture. The edu-cational objective is to guide students towards aconscious design that considers constraints asopportunities and architecture as the seed of thegeneration of a quality habitat that enhances man,history and the environment.

The Course is in its second year, thereforewithin a first training phase with respect to boththe general curriculum of the Degree Course, andthe specific disciplinary field. The knowledgerequired in entry are those provided by theTechnology Course of the first year and, therefore,the knowledge of the main technological systemsand materials and the control of languages relatedto the demanding performance approach areacquired. The expected output results are substan-tially: a) the awareness of the density of decisionalmoments connected with the project that can bebuilt, even on a small scale, and the ability to sub-ject the invention of architecture to verificationwith the phases of implementation, performancequality and regulatory consistency; b) the acquisi-tion of operational tools for the correct representa-tion of the project at the descriptive and detailedlevels; c) the use of the technical repertoires avail-able in the literature as well as of the subsidiesmade available by the production; d) the firstapproaches with tools and new methods of supportto the project for the preventive verification of the

performance results of the choices and for themanagement of the project in view of its feasibility.

The Laboratory is mainly involved inproject/experimental activities, assisted by theo-retical lessons, seminars, exercises and learningassessments. The frontal lessons provide the theo-retical notions and the knowledge to be applied inthe course of the project and are also the startingpoint for in-depth studies and research to be con-ducted at home. Their content is always aimed atthe project: it is oriented to indicate possible solu-tions to the various aspects proposed by the devel-opment of the theme of the year1. Before address-ing the theme of the Laboratory, the students car-ry out a preparatory exercise, lasting three weeks,consisting of the executive design of a complextechnological element (a staircase, a roof, aperimeter closure) belonging to a work of contem-porary architecture. This first design check is car-ried out in the classroom individually and byhand; the results will be discussed and a judgmentwill be made on the papers, which is one of the el-ements for the student’s final evaluation. The workon the year’s theme is carried out in groups of upto three units. Group work accustoms students tocollaboration and confrontation in the develop-ment and definition of the project idea. An exhibi-tion of the final tables and models concludes theactivities of the laboratory coinciding with thedates of the final examination.

The theme of the Laboratory is presented tostudents by a specification that describes the start-ing conditions and constraints to be respected anddefines the expected results in terms of both quan-tity (projects to fulfill) and quality (correctnessand completeness of the contents)2. One of the fun-damental moments of the laboratory is representedby the meta-project; this passage springs from anintensive workshop in the classroom of two work-ing days, in which under the guidance of theteacher and with moments of collective brain-

storming, the setting phase of the project is elabo-rated, prefiguring its final results. Conceptualsketches are produced setting out the first ideasfor: distribution, configuration, technology, ener-gy quality and more. Patterns and drawings usedare not to scale but proportioned, supplemented bywritten notes and diagrams (Figg. 1-3). Small stu-dio plastics are also produced.

Alternative hypotheses are evaluated and thensubjected to tests of appropriateness from thepoint of view of usability, wellbeing, ecologicalquality, construction and compliance with regula-tions. Particular space is reserved in the course ofthe work, for the training of a personal repertoireof knowledge and design and technical-buildingreferences derived from examples of quality archi-tecture and technical circles, attentive to innova-tion, from which to draw for a virtuous use of thecopy. The exercise of copying is didactically usefulbecause it forms the ability to select linguistic ref-erences and constructive details that must neces-sarily be reworked and contextualized in the pro-ject hypothesis. A further contribution to the train-ing of the future professional is the introduction tothe application of BIM operating processes that,as a crucial management and production tools ofthe contemporary project, must constitute a habit-ual operating mode for architecture students.

The proposition included the use of user-friendly open-source software to control theaspects connected with both the environmental andtechnological quality of the project3. Employingthese supports was an attempt to accustom the stu-dent to verify, as the project is defined, the effectsthat the choices of both materials and technologi-cal systems, configurations and distributionschemes have on the performance of the buildings.This experience was greeted with interest by thestudents and rigorously conducted, however it wasobserved, even in the most successful cases, thetendency to consider the verifications carried outas ends in themselves, without significant feedbackon the project decisions. Therefore, it will probablybe necessary to slightly adjust by providing moretutorial support and anticipating the use of thesesupports in the early stages of the work.

Description and results of the themes of the Labo-ratory – In recent years the Laboratory has pro-posed to students the design of small and verysmall buildings, to be defined in every part, to bedesigned with dry construction technologies, inview of quality and sustainability of the construc-tion process. The proposed themes presented dif-ferent characteristics for dealing with significantaspects of building intervention in the current con-ditions of architectural work: energy-efficient de-tachable housing units and the completion of un-finished buildings. The Solar Decathlon4 competi-tion was the reference for the design of new hous-ing units. The design theme sets the constraints ofthe Solar Decathlon: a single-family building witha total usable area of 70 square metres, a maxi-mum height of 6 metres and not exceeding the so-lar envelope – a truncated base pyramid of lessthan 20 x 20 m and a base of more than 10 x 10 m(Capobianco, Rinaldi and Violano, 2017).

From the construction point of view, it isrequired that the building is built with prefabricat-ed drywall technologies. For the construction defi-nition of the project is fundamental the decision on

Figg. 6, 7 - From the top: Project concept, from rusticto additionally completed; Completion of a rough buil-ding, exploded view (students: C. Bocchino and M. T.Ferrara, a.y. 2014/15).

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the arrangements and technological stratificationsrelating to the three sub systems of envelope:ground connection, perimeter closures, roofing(Zanelli and Giurdanella, 2010). The design ofthese energetically intelligent buildings can be car-ried out following two fundamentally compatibledesign approaches: 1) the design according to bio-climatic criteria with passive solar systems, wherethe building itself, through its construction ele-ments, collects, stores and transports inside theenergy obtained from renewable sources; 2) theintegration to the building structures of active solarsystems, which capture, store and use energy fromrenewable sources with a plant technology type.

The identification of the theme responds to theneed, considered significant and representative ofthe contemporary design scene, to address thetheme of the new building functionally and ener-getically efficient, with little impact on the groundin the perspective of an evolution of the construc-tion process that includes phases of detaileddesign, industrial construction and experiencedon-site operations (Zambelli, 2010). The projectindications included precise constraints in termsof size, volume and land occupation. The proposedexercise encourages students to design in accor-dance with specific rules, learning to develop aconcept within a limited set of rules, as is usuallythe case in professional practice (Fig. 4).

Considering the level of users, the proposedconstraints are simple but rigid. Specifically, fourplanovolumetric layouts were proposed to the stu-dents as a constraining basis for the developmentof the project. The progress of the training activity,which has been repeated for two years, has shownhow the rigidity of the proposed constraints hasbeen matched by a capacity for development andin-depth analysis aimed at defining the configura-tive, environmental and material aspects. Thedesign attention was focused on the definition ofdetail and energy and environmental sustainabili-ty, which were taken as the cornerstones of the

project idea. Attention was also stimulated to theconstructive process, i.e. to the relationshipbetween the project and its construction.

In the proposed exercise, based on dry assem-bly construction technologies, the theme wasdivided into two phases: 1) the design of the nodeconstruction detail, compatible with the adoptedtechnologies and defined through research andknowledge of the solutions available in the reper-toire; 2) the preparation of a parts assemblyscheme, divided into the construction phases intoa sort of time laps for the completion of the build-ing, from the laying of the foundation to the com-pletion of finishing and systems (Fig. 5). With ref-erence to the energy aspects, different solutionsbased on passive systems were proposed through adetailed analysis of the technological solutions ofthe envelope. In addition, a dimensioning wasrequested for a photovoltaic system to be calculat-ed on the basis of the building’s needs.

Another theme developed in the workshop wasthe design of a small residential building for a per-son who lives alone and works in the house, startingwith a reinforced concrete structure to be completedwith closures and prefabricated lightweight internalpartitions to be mounted dry. The building could becomplemented by small volumetric additions relat-ed to the housing and functional needs of the hous-ing. The initial conditions are that the farmhouse islocated in an urban lot of which are defined bound-aries, access and conditions of view with neighbor-ing buildings. This theme addresses another condi-tion of the current scenarios with which the projectis confronted, namely the redevelopment of degrad-ed and quality-free existing buildings, bringingthem back to a minimal level that does not distractattention from the criteria of an energetically andenvironmentally sustainable reconfiguration, fromwhich the project idea springs.

The theme of volumetric additions refers toparasitic microarchitectures and has been pro-posed both in its configurative aspect and as a tech-

nological theme of connection between prefabricat-ed technologies and existing systems made withtraditional technologies (Serrats, 2012) (Figg. 6,7). The volumetric addition, counted as black with-in 20% of the surface of the farmhouse and there-fore not more than ten square meters, must have nofoundation and will, in all cases, be hooked up andbrought by the existing structures. Also required isthe design of the roof, which can be tilted or flatand practicable, as well as the architectural inte-gration of active energy production systems (photo-voltaic, solar, thermal, micro wind). The theme ofthe completion of a building was also proposed ona larger scale in a laboratory that had as its objectthe completion of a multi-storey, consisting of sixmini dwellings plus a space to be destined to con-dominium activities, for which was requested theconfiguration of the envelope, the addition of vol-umetric and the design of the staircase and roof(Figg. 8, 9). The expansion and definition of theoverall image of the building in this case led theproject exercise to a comparison with a less singu-lar building system that required the ability todefine modular solutions or articulated and differ-entiated solutions also in relation to bioclimaticneeds, always in the re-appearance of the designconstraint of dry systems (Figg. 10, 11).

The B.I.M. approach for the Laboratory project –The didactic utility in the introduction of the firstrudiments of the B.I.M. approach. is aimed atmaking the student understand, who has not yetacquired a defined design method, the importanceof multidisciplinarity understood as communica-tion between the various professionals and actorsof the project and the importance of acquiring anappropriate technical language that can facilitateand make correct the communication and sharingof information between the various professionals.The B.I.M. approach allows such an updated andin-depth dialogue that it is possible to speak not somuch about simple multidisciplinarity, but in a

Figg. 8, 9 - Completion of a multi-storey rough building: design layout. Left: students M. Scotto di Uccio and I. Buompane. Right: students F. Pezone, A. Orti and L. Verde, a.y. 2016/17.

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terms of the constructability of what is imagined.

Conclusions – Wanting, in a synthetic way, toreflect on the didactic experiences described, thestrong point is the participation, often enthusiastic,and the active involvement of almost all the stu-dents. Another encouraging aspect is the signifi-cant delta between the skills and awareness iningested and those achieved at the end of the work-shop, which is manifested, among other things, inthe discovery of constructability as an ethicalrequirement of the project. The criticalities andweaknesses on which to work concern the difficultyin complying rigorously with the rules and con-straints proposed by the regulations that accompa-ny the theme for the year and the integrationbetween the verifications carried out through thesupport software and the project results. As far asthe B.I.M. approach is concerned, its recent intro-duction in laboratory didactics does not yet allowto draw a balance, even if there are encouragingsigns of interest and curiosity from the students.

ACKNOWLEDGEMENTS

For the publication of this article we would like to thankthe VALERE program of the University of CampaniaLuigi Vanvitelli that assigns contributions for the diffu-sion of open access research products.The contribution is the result of a common reflection

of the authors. However, the paragraphs Introduction andConclusions are to be attributed to S. Rinaldi, the para-graph Description and results of the themes of theLaboratory to M. Arena and the paragraph The BIMapproach for the laboratory project to G. Chiribiri.

NOTES

1) The lessons are referred to the following thematicgroups: a) General technical information (integratingthe knowledge acquired in the course of ArchitectureTechnology); b) Formation of repertoires of construc-tion solutions compatible with the theme of the year(allows to formulate the meta-project); c) Theoreticaland operational insights on the construction of the proj-

ect (allows to elaborate the final project).2) A brief e-book is provided, which contains the descrip-tion of the theme to be carried out and is accompanied byexamples, extracted references of standards and guide-lines such as to constitute a real reference subsidiary.3) The following are used: PAN 7.0 of A.N.I.T. (nationalassociation Thermoacustica) for the thermal, hygromet-ric and dynamic analysis of the opaque envelope;VELUX Daylight Visualizer to simulate natural lightevaluating its distribution in environments both quanti-tatively and qualitatively; Pilkington Spectrum to com-pose the glass surfaces and calculate their luminous andenergetic performance.4) Born on the initiative of the US Department of Energy,Solar Decathlon represents a real Olympics for Universi-ties in the design and construction of energy self-sufficientprototypes powered by solar energy. The objectives of thecompetition are to combine the theme of energy efficiencyin homes, which are conceived as actual energy accumula-tors, with the innovation of building systems.5) The software used is ALLPLAN from NemetschekCompany. The agreement was signed with Visio Serviziof Romano Romano, agent for Campania.

REFERENCES

Campioli, A. and Lavagna, M. (2013), Tecniche e archi-tettura, Ed. CittàStudi, Milano.Capobianco, L., Rinaldi, S. and Violano, A. (2017), “Ilcontributo del Dipartimento di Architettura e DisegnoIndustriale dell’Università della Campania LuigiVanvitelli al concorso SEED”, in Rogora, A. and Carli,P. (eds), Un progetto per il Solar Decathlon Europe,Legislazione Tecnica, Roma.Matteoli, L. and Peretti, G. (2013), “Quaranta anni di at-tenzione all’ambiente nella Tecnologia dell’Architettu-ra”, in TECHNE, n. 5.Rinaldi, S., Bosco, A. and Arena, M. (2014),“Integrabilità architettonica di tecnologie da fonti rinno-vabili a scala edilizia e microurbana”, in EWT/Eco WebTown, n. 11.Rinaldi, S., Arena, M., De Martino, R. and Foglia, L.(2012), “Teaching the Architecture of Lightness. Settingopportunities for new urban configurations”, in Reiser,J., Jiménez, C. and Biondi Antúnez de Mayolo, S. (eds),Opportunities, limits & needs towards an environmental-ly responsible architecture, 28th International PLEAConference on Sustainable Architecture + UrbanDesign, Lima.Serrats, M. (2012), Prefab: sostenibili, economici, all’a-vanguardia, Logos, Modena.Zambelli, E. (2010), “Filogenesi dell’innovazione edili-zia. Innovare componenti, sistemi e paradigmi proget-tuali”, in Imperadori, M. (ed.), La meccanica dell’archi-tettura, Ed. Il Sole 24 ore, Milano.Zanelli, A., Giurdanella, V., Superbi, G. and Viscuso, S.(2010), Assemblage: la libertà costruttiva, Il sole 24ore, Milano.

* SERGIO RINALDI is Associate Professor of Technologyof Architecture at the Department of Architecture andIndustrial Design of the University of Campania LuigiVanvitelli. Tel. +39 338/800.42.80. E-mail: sergio.ri-naldi@unicampania.it

** GIANMARCO CHIRIBIRI is graduating with a degreein Architecture, since 2016 he has been Team Leaderof the students participating in the Solar Decathlon2018 competition. Tel. +39 339/616.54.73. E-mail:gianmarco.chiribiri@gmail.com

*** MARIAROSARIA ARENA, PhD in Technology ofArchitecture and the Environment at the Departmentof Architecture and Industrial Design of theUniversity of Campania Luigi Vanvitelli. Tel. +39348/38.28.845. E-mail: mrosaria.arena@gmail.com

more complex and innovative way about interdis-ciplinarity, where communication between profes-sionals is instantaneous and always up to date.

The didactic experience has been carried outin the Informatics Skills Module (2 CFU), inte-grated in the Laboratorio di Costruzione dell’Ar-chitettura, whose hours have been used to impartthe first rudiments of the B.I.M. with the help of anexpert owner of an IT company with which the De-partment of Archi-Texturing and Industrial Designof the University of Campania Luigi Vanvitelli hassigned an agreement5. Students were allowed touse a special free software license and were thenguided and helped in the installation and activa-tion procedure of the product. During the hoursmade available, the expert first explained and il-lustrated the program’s commands and the generaloperating logic of a B.I.M. software.

The construction of the basic model of thebuilding on which to develop the Laboratory pro-ject, a small reinforced concrete farmhouse forwhich to imagine complements and small exten-sion with prefabricated lightweight structures, hasalso begun. It was found that the students under-stood more quickly and more clearly some themesof the Course, and then saw them applied and evendeepened with the use of commands in the pro-gram. The B.I.M. approach has, in fact, significantadvantages over the workflow using 2D CAD or,even better, over the total-manual working meth-ods of the recent past: all the drawings of a project– including plans, sections and prospects – areautomatically generated by the central modelinstead of being manually created and maintainedone by one. What was exposed to the students wasapplied both in the meta-project phase and after-wards in the project phase and in the drafting ofthe final papers. The validity of the experience hasbeen confirmed by the definition of the new tech-nological elements of the project which, proposinginnovative solutions, were not included in the richlibraries of the software used. For this reason, thestudents had to clarify, first of all in themselves,the detailed characterization of the different func-tional layers and materials that they intended touse for the construction of the new enclosures andinternal partitions required by the development ofthe theme of the year.

Ultimately, the objective of this experience,which is to give students the rudiments of theB.I.M. work environment. and open their mindstowards a more complementary and multidisci-plinary approach to architectural design, hasbeen, despite initial difficulties, substantiallyachieved. The students delivered a more completefinal work and demonstrated during the evalua-tion that they had acquired a greater and morecomplete awareness of the project and knowledgeof the constructive elements and technologiesadopted or taken into consideration in their pro-jects. In summary, the approach to B.I.M. soft-ware. for students enrolled in the second year ofa Master of Architecture degree course was high-ly positive and was reflected in the achievementof a high level, in terms of teaching, and a muchmore in-depth and specific learning of the issuesof the subject. All the more so in a TechnologicalDesign Laboratory, in which the detailed defini-tion of the construction elements that the model ofthe building in a B.I.M. environment requires,from the very beginning of the project, to reason in

Figg. 10, 11 - Construction of the new envelope at ope-nings and on a blind wall, of the new floors and partitions:characterization of functional layers and materials neces-sary for the definition of the B.I.M. model (students: M.Scotto di Uccio and I. Buompane, a.y. 2016/17).

Rinaldi S., Chiribiri G., Arena M., AGATHÓN 03 (2018) 77-82