BS&T Lab

Il BS&T Lab supporta le attività di ricerca relative allo sviluppo di tecnologie edilizie innovative e di edifici intelligenti, in grado di adattarsi e rispondere alle esigenze degli utenti in tema di comfort e sicurezza, considerando gli aspetti economici ed ambientali nel ciclo di vita.

Esso è suddiviso in 4 macro-aree di attività:

Laboratorio di prove su materiali e componenti edili (presso il Capannone pesante n. 5, Campus Monte Dago, Facoltà di Ingegneria);
Laboratorio di analisi dell’interazione uomo – edificio (presso il DICEA, sez. Architettura Tecnica, Polo Trifogli, Facoltà di Ingegneria, e attrezzature trasportabili per prove in situ);
Edifici sperimentali a scala reale per misure in opera a lungo termine;
Centro di calcolo dotato di workstation fisse, notebook di elevata potenza computazionale e cluster a 7 nodi.

Attività

Prove materiali e componenti edili

Nel laboratorio si realizzano attività per sviluppare nuove tecnologie edili e per valutare le prestazioni di materiali e componenti edili a diversi livelli: es. prestazioni termoigrometriche in regime stazionario o dinamico, durabilità e sviluppo di processi di degrado in condizioni controllate di invecchiamento accelerato (stress termici, UV, nebbia salina, crescita biologica, ecc…), analisi di colore, analisi di permeabilità all’aria di ambienti e componenti di involucro ventilati.

L’attività del laboratorio ha portato, tra l’altro, allo sviluppo di tecnologie, quali: sistemi di “moisture buffering” attivo, isolanti dinamici filtranti, pareti ventilate adattive, membrane impermeabilizzanti auto-riparanti, tecnologie innovative di rinforzo e di conservazione applicate al Cultural Heritage, infissi a telaio “invisibile”, travi strutturali in vetro. Diverse soluzioni progettate sono oggetto di brevetti.

Analisi dell’interazione uomo – edificio

Il laboratorio di analisi dell’interazione uomo – edificio si occupa di sperimentazioni per la valutazione di grandezze ambientali e legate al comportamento umane in ambienti fisici e virtuali. Gli ambiti di applicazione riguardano l’ottimizzazione di sicurezza, comfort, benessere, efficienza lavorativa, fruizione e gestione nell’ambiente costruito.

Edifici sperimentali

Le attività sperimentali su edifici di prova sono condotte con l’obiettivo di valutare le prestazioni in opera di differenti componenti edili (es. pareti, tetti) in condizioni ambientali reali. Le prestazioni valutate riguardano principalmente grandezze termiche, igroscopiche, energetiche.

Centro di calcolo

Il centro di calcolo è impiegato per attività di simulazione ad alta efficienza e l’applicazione di Intelligenza Artificiale in ambiti quali: valutazione delle prestazioni ambientali ed economiche nel ciclo di vita di edifici, calcolo parametrico della prestazione energetica dinamica di edifici, valutazione microclima urbano.

Attrezzature

Prove materiali e componenti edili

Strumentazioni per analisi in laboratorio su materiali da costruzione (spettrofotometro, bilance analitiche, termobilance, conduttimetro e PH-metro da banco, essiccatori)
Strumentazioni per indagini diagnostiche in situ (strumenti ad ultrasuoni per diagnostica degrado strutturale, indagini diagnostiche sul contenuto di acqua tramite “microwave reflection method”)
Sistema di monitoraggio delle prestazioni dei componenti edilizi in opera, costituito da acquisitori wireless controllabili da remoto e sonde per la misura di temperatura superficiale (termoresistenze PT100) e flussi termici (flussimetri), applicabile sia indoor che outdoor
Camera climatica per test a condizioni ambientali controllate (temperatura, umidità relativa, radiazione UV)
Camere per prove cicliche di invecchiamento accelerato (nebbia salina) e di crescita di microorganismi (alghe, cianobatteri), per valutazione dei processi di degrado
Termocamera
Box di prova della permeabilità all’aria di tegole

Analisi dell’interazione uomo – edificio

Centrale di misura micro-climatica (es.: temperatura dell’aria, umidità relativa, velocità dell’aria, temperatura radiante, livelli di CO2, illuminamento)
Sistema di monitoraggio delle condizioni ambientali interne (temperatura e umidità relativa dell’aria, presenza, illuminamento, CO2), costituito da acquisitori wireless controllabili da remoto
Stazioni di misura meteo cablate e wireless (DAVIS pro vantage), complete di sensori per monitoraggio in continuo e da remoto di radiazione solare globale, direzione e velocità del vento, temperatura e umidità relativa dell’aria, pioggia.
Sistemi di tracciamento degli utenti, in termini di movimento ed azioni, attraverso dispositivi individuali quali badge e smartphone (sistemi basati su Beacon), videocamere e sensori di interazione (presenza, apertura finestre/porte/sistemi oscuranti, utilizzo utenze elettriche), sia cablati sia wireless, utilizzabili durante test in ambienti reali e mock-ups.
Sensoristica per il monitoraggio delle condizioni percettive, basata su dispositivi di Eye-tracking indossabili, non indossabili o integrati in visori per realtà virtuale immersiva (Tobii wearable glasses; Tobii Pro Nano; HTC Corporation VIVE PRO Eye headset with eyetracker), e relativi strumenti software (iMotion, Tobii Pro Lab)
Sensoristica e centraline di acquisizione per il monitoraggio delle condizioni e dei parametri fisiologici di individui (parametri biometrici ed EEG)
Workstations e software a supporto di un ambiente immersivo CAVE (con TechViz system), dispositivi indossabili individuali per Virtual Reality (HTC Corporation VIVE PRO Eye headset with eyetracker), e Augmented and Mixed reality (Vuzix glasses)

Edifici sperimentali

Edificio sito nel comune di Agugliano (Ancona)
Edificio sito nel comune di Ancona

Centro di calcolo

Workstations fisse e notebook di elevata potenza computazionale, e cluster a 7 nodi per applicazione sistemi di simulazione predittiva, intelligenza artificiale, funzione di server per monitoraggi immagine, applicazioni in VR e serious gaming.
Software di simulazione proprietari per l’analisi del processo di esodo, delle strategie di mitigazione e della pianificazione di emergenza sia in edifici che in ambiti urbani
Licenze di ricerca per uso di software commerciali in collaborazione con aziende di simulazione per l’analisi del movimento degli utenti nell’ambiente costruito (MassMotion di Oasys LTD), sia in edifici che in ambiti urbani
Software proprietario per simulazioni climatiche urbane basato sul software opensource UWG integrato a metodi Monte-Carlo di simulazione stocastica