Linee di Ricerca
Nel Dipartimento di Architettura, ingegneria delle costruzioni e ambiente costruito la ricerca è organizzata in gruppi multidisciplinari, che si formano per affrontare problemi complessi avendo come riferimento cinque linee strategiche di ricerca: Sostenibilità; Benessere nell’ambiente costruito; AI e digitalizzazione; Materiali e componenti avanzati; Conservazione, gestione e valorizzazione
Al Dipartimento afferiscono circa 180 professori e ricercatori, suddivisi in 21 Settori Scientifico Disciplinari, riconducibili a quattro ambiti: scienze e tecnologie per le costruzioni e l’ambiente costruito; ingegneria edile e delle costruzioni; progetto architettonico e tecnologico; storia, tutela, gestione e valorizzazione dell’ambiente costruito e del paesaggio
Sostenibilità
Sostenibilità: un ambiente costruito rigenerativo
- Sviluppo e applicazione di metodologie progettuali e strumenti di valutazione life cycle oriented e sustainability driven
- Sviluppo di modelli e approcci sistemici per la resilienza dell’ambiente costruito e degli edifici
- Sviluppo di approcci sistemici circolari (life cycle thinking) per la rigenerazione e il riutilizzo adattivo di sistemi e componenti edilizi Sviluppo di nuove strategie per la riqualificazione energetico-ambientale degli stock edilizi
- Tecnologie innovative per l’efficienza energetico-ambientale dei sistemi edificio-impianto e per soddisfare le esigenze di comfort minimizzando il consumo delle risorse
- Sviluppo di soluzioni di involucro a comportamento adattivo/rigenerativo per l'efficienza energetica e il comfort
- Tecnologie di sfruttamento e accumulo di energie rinnovabili per edifici e comunità (generazione distribuita ecc.)
- Analisi delle prestazioni residue degli edifici
- Modellazione e simulazione in regime dinamico di edifici e sistemi impiantistici
- Monitoraggio sperimentale in ambiente esterno di componenti fotovoltaici ed ibridi (fotovoltaico-termici)
- Trasferimento di modelli insediativi sperimentali per lo sviluppo sostenibile delle aree urbane
- Monitoraggio delle performance in ambiente reale e semi-reale (Living Lab) di componenti edilizi innovativi
- Inquadramento e sviluppo di nuovi modelli e approcci per la certificazione energetica degli edifici
Benessere nell’ambiente costruito
Benessere: un ambiente costruito sano, sicuro e inclusivo
- Sviluppo di modelli innovativi per le architetture della salute, della scuola, dello sport, degli edifici terziari e dell’housing (costruzione e trasformazione) e per gli spazi pubblici
- Sviluppo di nuovi prodotti edilizi/immobiliari nell'ambito del co-living, co-working e servizi connessi
- Sviluppo e messa a punto di modelli progettuali user/community-centered
- Analisi e valutazione multi-hazard e multi-rischio, dalla scala edilizia alla scala urbana e territoriale
- Sviluppo e messa a punto di strategie progettuali e tecnologiche multiscalari per la mitigazione degli effetti del Climate Change e dell'inquinamento e misure di adattamento e prevenzione
- Politiche e strategie di incentivo alla salute nei contesti urbani e negli edifici complessi e messa a punto di strumenti multi-criteriali per la valutazione della propensione alla salute
- Sviluppo di modelli/framework di analisi inclusività/accessibilità dello spazio costruito
- Sviluppo di soluzioni people-centred per il comfort e la salute
- Analisi dei danni post-evento multisettoriali e multi scala (trasporti, infrastrutture critiche e grandi infrastrutture, attività economiche, agricoltura, edifici pubblici, residenza)
- Analisi della resilienza socio-economica dell’ambiente costruito a shock esterni (sanitari, economici, sociali)
- Analisi e disegno delle politiche per lo sviluppo dei territori alle scale urbana e regionale
- Costruzione di sistemi informativi innovativi per la raccolta, gestione e uso dei dati per la valutazione dei danni post evento e in fase preventiva
- Elaborazione e sviluppo di indicatori per la valutazione della vulnerabilità e resilienza multirischio per diversi sistemi (naturali, dell’ambiente costruito, socio-economici, delle infrastrutture) a scala locale, regionale, macro-nazionale e internazionale con attenzione per gli eventi e i rischi transfrontalieri
- Predisposizione di strumenti per la classificazione, la valutazione e la gestione dei rischi in ambito sismico, alluvionale, vulcanico, incidenti industriali (Direttiva Seveso) e na-tech
- Monitoraggio dei fenomeni ambientali/territoriali per la valutazione di rischio/resilienza
- Modellazione di terreni, masse rocciose e strutture a blocchi
- Progetto di opere di protezione per ammassi rocciosi e pendii instabili
- Valutazione della sicurezza, vulnerabilità e rischio del patrimonio edilizio e infrastrutturale esistente, con sviluppo di metodologie diagnostiche, strumenti di classificazione e criteri per la definizione delle priorità di intervento
- Progetto di strutture per nuove costruzioni per la mitigazione del rischio sismico
- Nuovi approcci alla concezione strutturale di nuove costruzioni ed edifici esistenti (rinforzo sismico)
- Nuove soluzioni per la sicurezza in caso di incendio
- Monitoraggio delle strutture ed infrastrutture esistenti per la riduzione del rischio
- Progetto delle architetture di “servizio” (acquedotti, depuratori, centrali di produzione dell’energia) e mitigazione degli impatti e rischi per le grandi infrastrutture
- Redazione e costruzione di piani di emergenza
- Sviluppo di strategie/soluzioni per la qualità, la sicurezza e l'inclusività dello spazio pubblico
- Sviluppo di nuovi modelli abitativi temporanei per l’emergenza e prototipazione
- Supporto alle pubbliche amministrazioni (enti, ministeri, istituti scolastici) per progetti di fattibilità, dalla scala del singolo edificio alle sue potenziali relazioni con le trasformazioni alla scala urbana
- Sviluppo di soluzioni innovative relative all'integrazione tra edifici e diversi livelli di accessibilità
- Partecipazione ad attività di normazione tecnica e sviluppo/aggiornamento di codici di progetto e norme relative a strutture, materiali e prodotti da costruzione, a livello nazionale ed internazionale
IA e digitalizzazione
IA e transizione digitale: un’industria delle costruzioni intelligente e avanzata e un ambiente costruito sostenibile
- Gestione digitale (BIM-based twins) della progettazione, produzione, appalto, costruzione e ciclo di vita degli edifici
- Sviluppo di piattaforme per la gestione dei dati in ambito BIM applicate all’ambiente costruito
- Applicazione di Data-Driven Engineering, Performance-Based Design e Intelligenza Artificiale a:
- rilievo, monitoraggio e gestione dei dati negli edifici
- digitalizzazione dell’ambiente costruito
- facility e asset management di edifici e impianti
- sviluppo e ottimizzazione di componenti e sistemi edilizi intelligenti e connessi (smart building, smart communities)
- studi di fattibilità e due diligence
- pianificazione energetica e trasformazione sostenibile dell’ambiente costruito e degli Smart Energy Districts
- controllo della sicurezza strutturale e infrastrutturale, monitoraggio e Digital Twins
- prevenzione e gestione delle emergenze
- reverse engineering
- modellazione avanzata
- Analisi di dati geospaziali, GIS, database e infrastrutture per la pubblicazione online dei dati territoriali (Spatial Data Infrastructures)
- Studio delle trasformazioni tecnologiche dell’ambiente costruito e del loro impatto socio-economico
- Sviluppo di modelli, strumenti e framework per la valutazione del valore e del potenziale di trasformazione dell’ambiente costruito
- Analisi delle competenze digitali presenti nel mercato del lavoro del settore delle costruzioni e dell’ambiente costruito
- Individuazione di gap e mismatch di competenze necessari per affrontare la transizione digitale dell’ambiente costruito
- Costruzione di scenari di twin transition (transizione digitale ed ecologica integrata) per l’ambiente costruito
- Sviluppo di piattaforme per l’analisi e la gestione di big data relativi a infrastrutture e ambiente costruito
- Definizione di metodi e strategie per la rigenerazione urbana e territoriale attraverso approcci integrati di analisi, progetto e pianificazione
- Trasferimento di know-how formativo, decisionale, operativo e tecnologico finalizzato allo sviluppo sostenibile
Materiali e componenti avanzati
Materiali avanzati, LCA e tecnologie innovative: un’industria competitiva delle costruzioni
- Sviluppo di soluzioni DfX (sviluppo di prodotti ad alta configurabilità, costi e tempi ridotti)
- Sviluppo di processi DfX
- Sviluppo di componenti edilizi innovativi ad alte prestazioni (comportamento adattivo, bio-based, green, integrati con sistemi di generazione di energia)
- Sviluppo di sistemi costruttivi ultra-leggeri a installazione semplificata
- Sperimentazione di smart materials per preservare il patrimonio, le strutture e le infrastrutture esistenti, durante le condizioni di servizio e gli eventi estremi
- Analisi meccanica e multifisica, modellazione avanzata e testing del comportamento di materiali avanzati, componenti/sistemi secondari, elementi strutturali, strutture e infrastrutture in scala reale
- Progetti pilota per la sperimentazione e il collaudo di nuovi materiali, componenti e tecnologie
- Prototipazione, advanced manufacturing (stampa 3D, subtracting manufacturing) and robotics per l'architettura e l'ingegneria delle costruzioni
Conservazione, gestione e valorizzazione
Tutela, gestione e valorizzazione del Patrimonio Culturale
- Conservazione e valorizzazione del patrimonio culturale materiale e immateriale, dall’archeologia all’architettura moderna
- Sviluppo e applicazione di nuove tecnologie per i beni culturali e l’archeologia
- Innovazione di processo e digitalizzazione nella gestione del patrimonio culturale
- Analisi dell’impatto delle industrie culturali e creative e del turismo culturale sulle performance dell’ambiente costruito
- Supporto alla creazione, progettazione e implementazione di distretti culturali, aree archeologiche anche in contesti urbani, nuovi itinerari museali e sistemi bibliotecari
- Sviluppo di modelli numerici avanzati per la mitigazione del rischio del patrimonio culturale e la progettazione di interventi di prevenzione sismica
- Retrofit e adeguamento strutturale di edifici e strutture esistenti per la mitigazione del rischio sul patrimonio culturale
- Gestione e analisi dei dati tramite tecniche di Artificial Intelligence, Historic-BIM e realtà virtuale/aumentata
- Analisi, strategie e applicazioni per l’efficienza energetica del patrimonio culturale attraverso soluzioni impiantistiche ed edilizie innovative
- Supporto a Pubbliche Amministrazioni, enti, Ministeri e soggetti privati per progetti relativi a beni culturali e paesaggio
- Valorizzazione dei beni archeologici attraverso strategie di turismo sostenibile
- Monitoraggio delle condizioni termoigrometriche degli edifici storici
- Supporto a Pubbliche Amministrazioni, enti, Ministeri e privati per progetti di rifunzionalizzazione, ridestinazione d’uso e riorganizzazione spaziale di edifici e spazi di rilevanza storico-culturale
- Supporto a Pubbliche Amministrazioni, enti, Ministeri e privati per progetti di ricontestualizzazione e valorizzazione di edifici e spazi di interesse storico-culturale
- Sviluppo di nuovi modelli di utilizzo dei sistemi museali integrati per la valorizzazione e promozione del patrimonio culturale materiale e immateriale