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Metodologia BIM, computational design e data analysis: sperimentazioni e applicazioni per la progettazione di torri

L’articolo fa parte degli atti presentati al convegno “BIM (K)now! | BIM KALEIDOSCOPE: SHIFTING VISIONS”, tenuto il 28 novembre 2025 presso l’Aula Magna di Fontanella Borghese della Sapienza Università di Roma, organizzato dal Prof. Vittorio Andrea Sellaro Università degli Studi di Pavia). 

Autore: Ing. Daniele Manuelli, BIM Unit Leader e BIM Coordinator ACPV Architects

ACPV ARCHITECTS Antonio Citterio Patricia Viel è un collettivo interdisciplinare che promuove il benessere condiviso attraverso soluzioni progettuali uniche e di alto profilo su scala internazionale. Fondato nel 2000 da Antonio Citterio e Patricia Viel, lo studio è attualmente arricchito dalla creatività di oltre 230 professionisti e dalla leadership di 13 partner. Dalla pianificazione urbana agli sviluppi residenziali, fino a un’elevata qualità e attenzione ai dettagli architettonici e di interior design, ogni progetto di ACPV ARCHITECTS riflette una nuova visione in cui la relazione tra l’essere umano e il proprio ecosistema è centrale.
Il Digital & Design Technology Group (DTG) di ACPV ARCHITECTS rappresenta il motore strategico di innovazione, efficienza ed eccellenza in tutte le fasi di progettazione e sviluppo dei progetti. DTG si avvale di un framework di strumenti digitali avanzati, gestiti da un gruppo di persone interconnesse che creano sinergie tra tecnologie, processi e specializzazioni, permettendo di intervenire nei processi digitali dello studio apportando un miglioramento continuo. Le sue attività coprono diverse aree, tra cui il Building Information Modeling (BIM) per garantire accuratezza e coordinamento, il computational design e la ricerca per lo sviluppo di metodologie parametriche e generative, e lo sviluppo di applicazioni dedicate alla creazione di strumenti digitali personalizzati che migliorano la gestione dei progetti e i processi di automazione.
L’analisi dei dati svolge un ruolo fondamentale nell’ottimizzazione delle prestazioni progettuali, mentre lo sviluppo delle librerie BIM e le attività di scan-to-BIM assicurano la standardizzazione degli asset digitali e l’integrazione di tecniche di rilievo digitale. Il gruppo definisce inoltre standard di visualizzazione di alta qualità, implementa strategie di sostenibilità e gestione dei costi basate sui dati e stabilisce procedure che garantiscono coerenza e conformità ai protocolli internazionali. L’inserimento, negli ultimi anni, delle attività di CDE Management, di Document Controller e Archivistiche evidenziano una crescente attenzione alla governance dei dati e all’efficienza dei processi. La crescita del Digital & Design Technology Group di ACPV ARCHITECTS riflette un impegno costante verso l’innovazione, la specializzazione e l’eccellenza tecnologica. Da un piccolo team di quattro persone nel 2018, il gruppo, gestito da Emiliano Capasso e Vincenzo Panasiti, si è progressivamente ampliato integrando nuove competenze e ruoli per rispondere alle sfide in continua evoluzione dell’architettura contemporanea, fino a includere oltre 40 specialisti, coprendo un ampio spettro di competenze digitali.

Il punto di partenza di ogni progetto è l’analisi e l’interpretazione degli input data (Data Room) tramite algoritmi e procedure digitali che permettono di strutturare i dati stessi, inizialmente eterogenei e non coerenti, e di avviare quindi il processo di progettazione parametrica. Il termine indica un approccio alla progettazione basato sulla definizione di un sistema di parametri e relazioni che aiuta a governare la geometria del progetto, focalizzandosi su come le informazioni si modificano nel tempo e su come continuino a influenzare le scelte di design.

I risultati che si iniziano a vedere, dopo 10 anni di implementazione BIM nello studio, mostrano come i modelli di design intent siano simili, se non uguali, agli edifici costruiti o attualmente in costruzione: Enel Headquarters e Bulgari Hotel a Roma, Illy Cafè a Milano e Lian Palace a Taichung sono esempi di come il metodo digitale ACPV abbia portato a un controllo progettuale di altissima qualità.

Il lavoro, infine, su BIM e database strutturati ha preparato il terreno all’integrazione dell’Intelligenza Artificiale (IA) nel processo di progettazione. Grazie all’utilizzo di IA e Machine Learning (ML), si possono automatizzare e accelerare la raccolta dei dati, la loro analisi e la modellazione del contesto: passaggi chiave che oggi precedono persino le prime fasi di concept design. L’IA permette di riconoscere pattern, ottimizzare i workflow e migliorare il processo decisionale simulando diversi scenari progettuali e il loro impatto sull’intero sistema.

L’intervento al BIM (K)now! “BIM Kaleidoscope: Shifting Visions” si focalizza sull’applicazione della metodologia BIM, computational design e data analysis a progetti di tipologia a torre sviluppati internamente da ACPV ARCHITECTS, ripercorrendo temporalmente le sperimentazioni e le implementazioni che hanno caratterizzato l’evoluzione digitale dello studio a partire dal 2015.

SUKHUMVIT 38 è una torre residenziale di 138 m che si sviluppa su 41 piani, con 216 appartamenti, che variano da monolocali a trilocali da 85 mq fino a un attico che si estende sugli ultimi due piani. La torre si inserisce nel contesto di Bangkok che, come la maggior parte delle città asiatiche, è un conglomerato di contesti urbani differenti con insediamenti indigeni, tradizioni culturali e un carattere sociale forte e frastagliato. Inquadrata nel quartiere di Thong Lo, caratterizzato da bar, boutique e bistrot, SUKHUMVIT 38 riflette il carattere eterogeneo della città, diventando un faro per lo sviluppo urbano cosmopolita e contemporaneo della città stessa: il design del grattacielo è un archetipo del design geometrico, con volumi scultorei sovrapposti che si modellano in una moderna rielaborazione di facciate continue in strutture di acciaio. La forma evolve tramite un’eliminazione iterativa di volumi a partire da una semplice forma parallelepipeda e la facciata in vetro funge naturalmente da specchio del contesto che la circonda, inquadrandolo con tonalità blu e argento che variano in base al trascorrere della luce del giorno. Il modello digitale diventa centrale e primario fin dai primi passi, in quanto catalizzatore di tutti gli input del design brief e del contesto urbano, e unico riferimento per ogni scelta progettuale. Il metodo di ACPV ARCHITECTS prevede l’utilizzo del design optioneering, che permette di testare differenti soluzioni progettuali, forme, orientamenti, materiali e sistemi, secondo criteri prestabiliti come energia, illuminazione, comfort, prestazioni e vincoli urbani che definiscono la complessità delle scelte architettoniche da intraprendere. Al suo interno rientrano sin dal principio anche tutte le valutazioni riguardanti i tagli di appartamenti, che influenzano la forma scultorea della torre creando nicchie di vita privata e ampie viste panoramiche: l’applicazione digitale del processo BIM anche alla disciplina interior sfata sostanzialmente, nel 2015, il tabù per cui il BIM non possa essere applicato completamente anche agli interni. ACPV ARCHITECTS ha avuto il ruolo di BIM Leading Consultant, ovvero la figura di riferimento che guida l’adozione, la gestione e il coordinamento della metodologia BIM, definendo per tutte le fasi contrattuali previste la strategia e gli obiettivi BIM, la documentazione necessaria (EIR, BEP e Handover Manual) e il coordinamento dei task team BIM, assicurandosi che tutti i modelli e le informazioni siano coerenti e integrati e che i modelli rispettino gli standard digitali introdotti.

SUKHUMVIT 38 rappresenta un esempio già innovativo e pionieristico di gestione informativa, dove anche il processo di clash detection è stato previsto nella fase di Design Development: si tratta di un processo rudimentale e in evoluzione, in cui i clash test prevedevano scontri tra modelli per l’individuazione automatica delle interferenze, con conseguente raggruppamento manuale e corretta assegnazione ai consulenti responsabili. Il processo oggi si è evoluto impostando le regole per i clash set sulla base delle classificazioni UniClass2015 introdotte come standard in ogni modello informativo, nel rispetto delle normative di riferimento ISO 19650, e permette di avere un’individuazione più precisa e puntuale degli elementi da analizzare sulla base delle priorità individuate. UniClass2015 è infatti un sistema di classificazione sviluppato per l’industria delle costruzioni, composto da diverse tabelle, ciascuna dedicata a una categoria di informazioni, in modo da standardizzare la denominazione degli oggetti nei modelli BIM, migliorare la ricerca e l’organizzazione dei dati e facilitare scambio e interoperabilità tra software.

THE SKY TAIPEI è una torre alberghiera a uso misto di 280 m che si sviluppa su 54 piani con due alberghi, Park Hyatt Taipei e Andaz Taipei, per un totale di 500 camere. La torre si inserisce nella maglia ortogonale del distretto di Xinyi, quartiere commerciale e finanziario in grande sviluppo urbano della capitale taiwanese, e si trova in prossimità di Taipei 101, che è stata la torre più alta del mondo fino al completamento, nel 2010, del Burj Khalifa. Il design dell’edificio riflette l’equilibrio unico di Taiwan tra modernità e tradizione e il grattacielo diventa un nuovo punto di riferimento e una destinazione globale. Il concept si basa sulla fusione tra Oriente e Occidente, ispirata ai germogli di bambù locali e alle pieghe delle colonne greche, alcuni degli elementi più antichi che contraddistinguono le culture sopracitate, che diventano immagini di riferimento per lo sviluppo progettuale del profilo scintillante e armonico della torre. Il mix tra le pieghe della colonna greca e la tavolozza di colori del bambù si ripercuote nella scelta del colore verde, giallo e quasi dorato del sistema continuo di facciata scanalato e si rende evidente nei tagli che ripartiscono verticalmente la scansione della pelle dell’edificio, ricordando le geometrie che si creano nel tagliare i germogli di bambù. La pelle scanalata della facciata nasconde e riveste completamente la struttura, proprio come le scanalature nascondono l’assemblaggio dei conci che formano verticalmente la colonna greca. ACPV ARCHITECTS è stata responsabile della disciplina architettonica dell’edificio e risulta interessante notare come la struttura dei modelli fosse poco granulare rispetto alla gestione odierna. Per tutte le discipline coinvolte, infatti, sono stati prodotti solo 10 modelli informativi, impensabile oggi per una torre di 54 piani, e il coordinamento è stato attuato solo per alcune discipline tramite metodologia BIM (ad esempio la parte MEP è stata sviluppata completamente in ambiente 2D), non avendo quindi il controllo su potenziali errori ed extra-costi prima dell’inizio del cantiere. The Sky Taipei è stato importante per la crescita digitale di ACPV, in quanto il linguaggio di rappresentazione dei sistemi di facciata e dei suoi sottosistemi è diventato uno standard, un metodo comunicativo, una brand identity che successivamente è stato preso come riferimento per tutti i progetti dello studio. La scelta della codifica per la comunicazione informativa dei materiali nasce sostanzialmente con The Sky Taipei e la sua struttura è stata pensata per essere utilizzata trasversalmente non solo per la disciplina architettonica e di interiors, ma anche per discipline solitamente gestite da consulenti esterni.

La sfida più importante, da un punto di vista BIM, è stata quella di fornire soluzioni parametriche che potessero adattarsi velocemente ai cambiamenti formali dettati dalle scelte di design optioneering per il sistema di facciata. Numerosi sono stati i workflow analizzati, che hanno tenuto come parametri principali di valutazione la velocità e il tempo di caricamento, l’istanziazione dei pannelli e il loro tempo di aggiornamento, nonché la possibilità di utilizzo e di caricamento via API, in modo da raggiungere la soluzione migliore. In questo caso il workflow intrapreso è stato quello di avere una Conceptual Mass modificabile tramite Visual Programming (Dynamo), inserita nel progetto, a cui veniva applicato un Curtain System con famiglie adattive istanziate al suo interno, rappresentanti i pannelli scanalati di facciata. L’esercizio è stato fondamentale anche per comprendere quali fossero i requisiti dei nuovi hardware da integrare all’interno dello studio per supportare progetti diventati sempre più di ampia scala, a dimostrazione di come DTG entri nelle procedure e negli aspetti della digitalizzazione apportando un miglioramento.

A supporto di strategie per modellazione complessa e interoperabilità, in DTG nasce, a partire dal 2018, una unit dedicata a R&D e Computational Design. Il Computational Design è molto più di un semplice strumento: rappresenta un mezzo che consente di percepire gli elementi da una prospettiva diversa. La unit affronta tematiche legate al Generative Design, identificando parametri critici del progetto e sviluppando script specifici per automatizzare il processo progettuale; al Computational Design, sviluppando algoritmi parametrici, strumenti di machine learning e deep learning per offrire un approccio alla progettazione basato sui dati; al City Information Modelling e GIS e alla Model Analysis. Diventa fondamentale identificare strumenti e software che permettano di rappresentare geometrie complesse quando diventano di difficile gestione all’interno del software di BIM Authoring di riferimento, Revit. Il metodo è stato quello di integrare nei nostri processi digitali Rhinoceros e Grasshopper tramite Revit API e Rhino.Inside, con l’obiettivo di creare un ponte tra i due software che permetta sempre di restituire componenti e famiglie editabili native (caricabili e di sistema), modificabili nel tempo.

Uno dei risultati è stata la sperimentazione e l’applicazione completa dei workflow di Computational Design per un concorso a New York, dove la torre residenziale, inquadrata nella maglia ortogonale di Manhattan, è stata completamente generata da automatismi, sia per la sua forma geometrica rastremata verso l’alto, sia per il flexible stacking degli appartamenti interni, sia per la generazione delle griglie e dei livelli per il sistema di facciata. Inoltre, gli strumenti di Model Analysis sviluppati per l’analisi ambientale (analisi solare, ombreggiamento, accesso alla luce solare, daylighting e view analysis) sono diventati strumenti standard e sono stati messi a disposizione trasversalmente di ogni gruppo progettuale, per svolgere simulazioni ambientali comparative nello sviluppo di eventuali opzioni basate sui dati.

Bvlgari Lighthouse Dubai è una torre residenziale di 127 m che si sviluppa su 27 piani con 31 appartamenti differenti che variano da 4 Bedrooms, 5 Bedrooms e una Sky Villa che si estende sugli ultimi tre piani. La torre si inserisce all’interno di un masterplan più ampio di Bvlgari Resort & Residences a Dubai, una realtà consolidata che offre una varietà di opportunità per ospiti e residenti con servizi atti a creare uno stile di vita in equilibrio tra natura e artificio, mare e città, cielo e terra. Privacy, comunità, benessere e sostenibilità sono i valori chiave della filosofia Bvlgari e la torre rappresenta l’ultimo gioiello del masterplan. Il grattacielo si discosta dalle forme basse del resort e delle ville e si presenta come una sovrapposizione verticale di abitazioni individuali, integrata in un’isola artificiale dove giardini, piscine e viali diventano la destinazione perfetta, il luogo dove arrivare, ammirare il panorama e soggiornare. Il tema del corallo diventa centrale nel progetto in quanto caratterizza la separazione orizzontale dei piani, filtrando la luce e contribuendo a creare spazi esterni visibili, ricordando dal basso la stratificazione stessa del corallo in natura. Il corallo è scelto anche come riferimento alle tecniche costruttive storiche di Dubai, dove veniva utilizzato sia per i blocchi da costruzione sia per la produzione di calce e malta. Il computational design, in questo caso, ha aiutato a ricreare l’effetto geometrico tipico del corallo per i ceilings esterni. Tramite la generazione del Voronoi pattern, una divisione geometrica di uno spazio in cui ogni regione contiene tutti i punti più vicini a un punto centrale specifico, la sua propagazione lungo vettori radiali dall’asse longitudinale dell’edificio e la rottura e ricostruzione dei segmenti, la composizione del pattern è stata la base per l’ingegnerizzazione della geometria in GRP, un materiale composto da matrice di resina e fibre di vetro, molto resistente, durevole e leggero. Il linguaggio di rappresentazione visto in Sky Taipei per l’individuazione dei sistemi di facciata viene ampliato fino a implementare i codici dei prodotti di facciata forniti dal produttore, mentre un lavoro di clash detection alternativo è stato applicato per comprendere come poter eventualmente sostituire pannelli di facciata influenzando i layout interni e garantire un corretto passaggio di manutenzione. La struttura dei modelli diventa estremamente granulare, in quanto il progetto è stato sviluppato in un ambiente virtuoso in cui tutti i consulenti coinvolti hanno lavorato con metodologia BIM, favorendo coordinamento e individuazione di problematiche lungo tutte le fasi di progettazione e Issue for Construction.

La progettazione di Interiors nella Bvlgari Lighthouse Dubai diventa fondamentale per il linguaggio Bvlgari, ricco di simboli, icone e di un’identità forte che si lega a doppio filo con il design di ACPV ARCHITECTS: il controllo preciso e quasi maniacale si riflette nello studio di ogni dettaglio e di ogni prodotto di arredo all’interno dei modelli BIM di disciplina. In generale, ogni progetto, che sia Bvlgari o sviluppato per altri clienti, arricchisce ACPV ARCHITECTS di nuovi prodotti e quindi di dati che devono essere gestiti centralmente sia nel progetto stesso sia trasversalmente nello studio, per poter essere disponibili in modo strutturato. Per quanto riguarda la gestione nel progetto stesso, vengono introdotti i modelli Showrooms, contenitori di tutti gli elementi tipologici che caratterizzano il progetto (materiali, stratigrafie, prodotti, inclusi quelli custom e bespoke): questi modelli permettono un controllo di coerenza, declinazione e documentazione, in quanto a essi si collega la produzione delle schede informative necessarie per rappresentare correttamente il design intent. È da questi modelli che viene sviluppato l’approfondimento informativo necessario, successivamente trasferito ai modelli principali tramite tool di sincronizzazione sviluppato internamente.

Per quanto riguarda invece la gestione di ogni singolo elemento di arredo, è stata creata internamente Alessandria, un ecosistema di applicazioni sviluppate da DTG per gestire i contenuti digitali della libreria ACPV ARCHITECTS con un focus specifico sulle famiglie Revit, ormai diventate più di 7000. Per poter svolgere il proprio lavoro in modo efficiente, gli interior designer non possono dedicare il loro tempo alla modellazione degli arredi da inserire nel progetto: il loro compito principale è la progettazione dello spazio. Per mantenere i nostri standard qualitativi al livello più alto possibile, disponiamo di un team dedicato all’interno di DTG, incaricato della modellazione di ogni singolo elemento di arredo richiesto dagli interior designer. Attualmente vengono gestite circa 500 famiglie Revit all’anno e circa il 50% di queste riguarda arredi (Furniture). Le restanti famiglie includono apparecchi sanitari (Plumbing Fixtures), apparecchi elettrici (Electrical Equipment), ecc. Viene monitorata tutta la produzione tramite un database Airtable, corredato da un modulo di richiesta compilato dagli interior designer, il tutto collegato a una dashboard Power BI aggiornata in tempo reale. Una volta che la richiesta è stata evasa dal Library Team, la famiglia Revit viene caricata in Alessandria, resa disponibile all’interior designer, che viene notificato dell’avvenuta consegna, e può caricarla tramite plugin Revit all’interno dei modelli progettuali. Alessandria diventa quindi uno strumento di progettazione completo, in grado di cercare, filtrare e interagire con la libreria ACPV ARCHITECTS che ogni anno si popola di nuovi prodotti.

Una grande differenza rispetto ai progetti sviluppati nel 2015 è l’adozione, a livello contrattuale, dello schema aperto IFC come formato informativo di consegna. Questo ha implicato l’integrazione nei nostri standard di produzione interna di tutti i workflow necessari per rispondere correttamente all’ontologia e al dizionario IFC, e avere quindi un controllo dei dati e delle geometrie in esportazione. I modelli IFC diventano quindi il riferimento principale, la fotografia del progetto con cui comunicare verso cliente e consulenti quali siano i dati realmente controllati: questo non è possibile con i modelli nativi, in quanto, nonostante le automazioni per la pulizia dei dati e delle informazioni trascurabili, non vi è un controllo completo della componente informativa e geometrica da trasmettere. IFC diventa quindi anche il formato di riferimento per la Data Analysis, condotta sempre su IfcEntities e non su categorie Revit, e fondata su un sistema strutturato di dati realizzabile solo sulla base di standard di produzione trasversali e costantemente applicati. Tramite strumenti di Business Intelligence è quindi possibile fornire al cliente e ai consulenti uno strumento più intuitivo per la visualizzazione dei dati in forma grafica, legata sia ai modelli sia, soprattutto, alle proprietà degli elementi. Questo si applica anche, e soprattutto, ad aree e spazi, centrali nelle fasi preliminari per la verifica dei perimetri dell’area program iniziale, ma anche a criteri di Information Management come classificazioni e MPDT, che offrono una visualizzazione differente ma sempre legata al contenuto informativo dei modelli.

 

 

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Daniele Manuelli è un Ingegnere Edile con oltre 5 anni di esperienza nel Building Information Modeling e un forte interesse per l’analisi dei dati e i flussi di lavoro digitali. Dopo due anni di esperienza come BIM Coordinator da Archea Associati a Firenze si trasferisce a Milano da ACPV Architects entrando a far parte di DTG, Digital and Design Tehcnology Group, come BIM Coordinator. Il dipartimento ha l’obiettivo comune di migliorare costantemente la qualità e l’efficienza dei progetti sviluppati attraverso processi BIM attraverso la condivisione delle competenze e delle conoscenze tra le diverse aree. Attualmente è BIM Unit Leader presso ACPV Architects dove lavora ai progetti dello studio, implementa gli standard BIM e supervisiona il lavoro dei BIM Coordinator.


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