Infezione, contagio e qualità dell’aria sono parole che, in questo anno appena concluso, hanno rimarcato anche ai non addetti ai lavori quanto sia difficile preservare l’incolumità delle persone all’interno di spazi chiusi. Il virus Covid-19 ci ha posto di fronte al problema di mantenere il distanziamento sociale, di filtrare l’aria che respiriamo o di quella che respirando immettiamo nell’ambiente. Questi scenari, gestibili attraverso una attenta progettazione architettonica ed impiantistica, stanno obbligando i progettisti a ripensare totalmente gli spazi, l’uso degli edifici e l’esperienza che si vuole venga vissuta al loro interno. Queste problematiche, già di difficile approccio in relazione alla progettazione di una nuova costruzione, assumono un carattere estremamente complesso quando ci si trova ad operare all’interno di strutture complesse già esistenti, alle quali si vuole evitare di interrompere, o non si possono interrompere, le attività quotidiane che le caratterizzano. L’utilizzo di modelli di simulazione basati su agenti – per prevedere come i fenomeni di uso degli spazi e l’impatto delle azioni del singolo possono ripercuotersi sugli attori presenti all’interno dell’edificio – in questo momento storico si sta concentrando sulla vita di tutti i giorni e su persone che, nella maggior parte dei casi, sono in condizioni di salute stabile2. Questi concetti, però, all’interno della mia Ricerca di Dottorato, assumono una rilevanza maggiore poiché lo scenario in cui si va ad operare riguarda le strutture complesse, nello specifico gli ospedali, con innumerevoli e differenti attori coinvolti, alcuni di essi caratterizzati da gravi problemi di salute, e.g. pazienti immunocompromessi. L’obiettivo di questa ricerca, infatti, è fornire un modello per supportare la progettazione di cantieri a basso impatto, in strutture ospedaliere, attraverso una simulazione integrata incentrata sull’ambiente costruito, sui fenomeni ambientali che si verificano al suo interno, nonché i comportamenti e le attività degli attori coinvolti. La sempre più crescente esigenza di adeguare o manutenere le strutture ospedaliere esistenti ha comportato l’aumento del rischio e dell’impatto dovuto alla presenza di tali cantieri. Tale presenza genera molteplici ricadute sul benessere dei pazienti ed influisce negativamente sulle attività di routine sanitarie. Pertanto, il focus di questo lavoro sta nel ridurre l’impatto delle attività di costruzione sul funzionamento quotidiano dell’ospedale. Studi recenti hanno dimostrato che la simulazione è uno degli strumenti più appropriati per lo studio di problemi complessi, come quelli nelle strutture sanitarie, e questa ricerca mostra anche come l’uso degli strumenti BIM (Building Information Modelling) consente il monitoraggio e la gestione delle interferenze geometriche (clash), oltre la simulazione. Partendo dall’elaborazione di modelli sviluppati in ambiente BIM, utilizzando Revit come database di informazioni geometriche e di semantica relativa all’uso, la simulazione del processo costruttivo è realizzata attraverso l’utilizzo di un Game Engine, nel caso specifico Unity3D. Lo strumento risultante può fornire una simulazione del comportamento degli utenti, nonché dei fenomeni energetici e ambientali. L’interazione tra il modello “arricchito”, dell’edificio e del cantiere, e l’ambiente simulativo rappresenta un possibile mezzo di controllo dei rischi, dei costi e dell’impatto in ambito ospedaliero durante la fase di Progetto dell’intervento, risultando vantaggioso sia per i professionisti del settore sanitario sia per quello edilizio, nella scelta delle migliori soluzioni gestionali e di design. Al fine di testare l’efficacia dell’approccio, il modello proposto è stato applicato su un reparto dell’ospedale austriaco di Wiener Neustadt, coinvolgendo reali processi di ristrutturazione.
Cantieri ospedalieri a basso impatto. Progettazione attraverso modelli integrati di simulazione
ugo maria coraglia
2022
Abstract
Infezione, contagio e qualità dell’aria sono parole che, in questo anno appena concluso, hanno rimarcato anche ai non addetti ai lavori quanto sia difficile preservare l’incolumità delle persone all’interno di spazi chiusi. Il virus Covid-19 ci ha posto di fronte al problema di mantenere il distanziamento sociale, di filtrare l’aria che respiriamo o di quella che respirando immettiamo nell’ambiente. Questi scenari, gestibili attraverso una attenta progettazione architettonica ed impiantistica, stanno obbligando i progettisti a ripensare totalmente gli spazi, l’uso degli edifici e l’esperienza che si vuole venga vissuta al loro interno. Queste problematiche, già di difficile approccio in relazione alla progettazione di una nuova costruzione, assumono un carattere estremamente complesso quando ci si trova ad operare all’interno di strutture complesse già esistenti, alle quali si vuole evitare di interrompere, o non si possono interrompere, le attività quotidiane che le caratterizzano. L’utilizzo di modelli di simulazione basati su agenti – per prevedere come i fenomeni di uso degli spazi e l’impatto delle azioni del singolo possono ripercuotersi sugli attori presenti all’interno dell’edificio – in questo momento storico si sta concentrando sulla vita di tutti i giorni e su persone che, nella maggior parte dei casi, sono in condizioni di salute stabile2. Questi concetti, però, all’interno della mia Ricerca di Dottorato, assumono una rilevanza maggiore poiché lo scenario in cui si va ad operare riguarda le strutture complesse, nello specifico gli ospedali, con innumerevoli e differenti attori coinvolti, alcuni di essi caratterizzati da gravi problemi di salute, e.g. pazienti immunocompromessi. L’obiettivo di questa ricerca, infatti, è fornire un modello per supportare la progettazione di cantieri a basso impatto, in strutture ospedaliere, attraverso una simulazione integrata incentrata sull’ambiente costruito, sui fenomeni ambientali che si verificano al suo interno, nonché i comportamenti e le attività degli attori coinvolti. La sempre più crescente esigenza di adeguare o manutenere le strutture ospedaliere esistenti ha comportato l’aumento del rischio e dell’impatto dovuto alla presenza di tali cantieri. Tale presenza genera molteplici ricadute sul benessere dei pazienti ed influisce negativamente sulle attività di routine sanitarie. Pertanto, il focus di questo lavoro sta nel ridurre l’impatto delle attività di costruzione sul funzionamento quotidiano dell’ospedale. Studi recenti hanno dimostrato che la simulazione è uno degli strumenti più appropriati per lo studio di problemi complessi, come quelli nelle strutture sanitarie, e questa ricerca mostra anche come l’uso degli strumenti BIM (Building Information Modelling) consente il monitoraggio e la gestione delle interferenze geometriche (clash), oltre la simulazione. Partendo dall’elaborazione di modelli sviluppati in ambiente BIM, utilizzando Revit come database di informazioni geometriche e di semantica relativa all’uso, la simulazione del processo costruttivo è realizzata attraverso l’utilizzo di un Game Engine, nel caso specifico Unity3D. Lo strumento risultante può fornire una simulazione del comportamento degli utenti, nonché dei fenomeni energetici e ambientali. L’interazione tra il modello “arricchito”, dell’edificio e del cantiere, e l’ambiente simulativo rappresenta un possibile mezzo di controllo dei rischi, dei costi e dell’impatto in ambito ospedaliero durante la fase di Progetto dell’intervento, risultando vantaggioso sia per i professionisti del settore sanitario sia per quello edilizio, nella scelta delle migliori soluzioni gestionali e di design. Al fine di testare l’efficacia dell’approccio, il modello proposto è stato applicato su un reparto dell’ospedale austriaco di Wiener Neustadt, coinvolgendo reali processi di ristrutturazione.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
