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    Post COVID-19? Casa flessibile e luminosa

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    La pandemia in corso del COVID-19 a livello globale sta rimettendo in discussione i nostri stili di vita e luoghi dell’abitare. È oggettivo, infatti, che a fronte di un’emergenza sanitaria venga imposto alla popolazione di uscire il meno possibile e, di conseguenza, la casa diventa il luogo non solo del dormire, ma anche del lavorare, dello svago, dell’attività fisica, ovvero di una serie di attività che in buona parte vengono svolte al di fuori del nucleo familiare. Prima di questo evento la progettazione delle nuove forme dell’abitare metteva fortemente in discussione l’abitazione tradizionale che vede la cucina come luogo nevralgico della famiglia, separata dal salotto, l’anticamera di ingresso, ecc., privilegiando invece gli ambienti open space con la cucina integrata nel salotto, la camera da letto con la dimensione minima indispensabile - per valorizzare gli spazi comuni, nonché una casa sempre più intelligente grazie alla domotica. Alla luce di tale esperienza, questi orientamenti dovrebbero essere ulteriormente ripensati e messi in discussione, a partire dall’organizzazione degli ambienti interni, dai materiali di finitura e arredi, dalla presenza di aree esterne quali un giardino, un terrazzo o un balcone, fino alla possibilità di modificare gli spazi in base alle esigenze del momento. Le case infatti ritornano, seppure temporaneamente, ad ospitare molteplici attività diurne, molto diverse e talvolta in contrasto tra loro, e questa situazione potrebbe ripresentarsi in futuro. Ma quanto sono resilienti le attuali abitazioni per viverle h24/7? Tale quesito risulta fortemente influenzato dal numero di utenti presenti nella stessa abitazione e dalla superfici e/o numero di stanze ad essi dedicato. Attualmente, in particolare nelle città più densamente abitate, per questioni di ristrettezza economica, persistono numerose situazioni di sovraffollamento abitativo con conseguente maggiore criticità all’utilizzo multifunzionale richiesto in questi giorni di emergenza. È stimato che un terzo delle case non ha né terrazzo né balcone e, in generale, si stima una superficie media di 68 mq in città (vedi Dezza 2020). Pertanto l’organizzazione del layout distributivo risulta strategico soprattutto nell’ipotesi in cui uno dei componenti familiari (un operatore sanitario, un commerciante, ecc.) deve relazionarsi con utenti esterni, e può risultare contagioso. In tal caso un ambiente con un bagno dedicato, in prossimità dell’ingresso, può prevenire la salute degli altri componenti familiari. Per fronteggiare pandemie del genere, il ruolo dell’anticamera di ingresso risulta strategica come spazio filtro in cui possono essere riposti abbigliamento e dispositivi di protezione adoperati all’esterno per evitare di portare possibili cariche batteriche e virali all’interno dell’appartamento. Tale spazio inoltre si presta anche per accogliere i fattorini per la consegna di spese online, delivery, ecc. senza entrare nell’ambiente privato. I progettisti da tale situazione devono anche imparare a prevedere l’utilizzo di materiali innovativi per ridurre le cariche batteriche sulle superfici di finitura ma anche per gli arredi; a oggi infatti ci sono diverse aziende che producono materiali a componente eco-attiva e vernici fotocatalitiche per fronteggiare il rischio biologico; in alternativa è comunque preferibile l’utilizzo di materiali sanificabili rispetto a quelli che posso essere puliti esclusivamente con detergenti neutri o delicati. È inoltre richiesto che in punti strategici, come le maniglie delle porte, vengano introdotti materiali anti-virali, quali ad esempio il rame (vedi van Doremalen et al. 2020). La Comunità Scientifica ha anche evidenziato che la relazione con l’esterno, e possibilmente con il verde, è molto importante per il benessere psico-fisico degli utenti. In occasione di pandemie del genere, in cui è imposto di non uscire di casa, la presenza di un giardino, o almeno di un balcone o terrazzo può risultare terapeutica, come dimostrano gli studi di Evidence Based Design (vedi Ulrich 1984). Dove ciò non fosse possibile, la presenza di una facciata verde o la vista su aree parco, alberature o tetti verdi potrebbe risultare in parte ottimale. Tutte le abitazioni (ad esclusione dei monolocali) dovrebbero avere una doppia esposizione per favorire una migliore areazione tramite l’apertura di finestre. Negli ambienti dove non è possibile il ricircolo di aria naturale, è richiesta la presenza di sistemi di ventilazione con una regolare manutenzione e pulizia dei canali per evitare l’accumulo di carica batterica e virale. In conclusione, alla luce di questa pandemia sarà necessaria un’ulteriore implementazione dei regolamenti edilizi e di igiene, recentemente aggiornati su scala nazionale, al fine di introdurre azioni concrete e indicatori prestazionali per il progetto di abitazioni maggiormente rispondenti alle esigenze legate alle eventuali emergenze sanitarie. Un approccio maggiormente resiliente e salutogenico dovrebbe, comunque, essere introdotto in tutti i progetti di ambienti di vita sia su scala edilizia che urbana, sia negli spazi indoor che outdoor

    Platform centered reduction: A process capturing the essentials for blade-damper coupled optimization

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    The purpose of this document is to continue along the line of research of the authors in the direction of developing an attractive tool for designers in the initial design phase of the damping of the turbomachinery blades. In particular, in order to guide their initial choice of a dry friction underplatform damper in the most appropriate way. The paper shows how, to this purpose, certain reasonable simplifications are introduced in the procedure and in the model, leaving the customary full high fidelity computations to the final design verification analysis. The key simplifications here considered are: - the blade neck is modelled with Euler beam finite elements so to speed up the updating of its dimensions during the optimisation process; - the contact forces exerted by the dampers on the two sides of the blade platform are represented by the resultant forces and moments applied to a reference point on the platform, associated to its displacements and rotations; - as an improvement to the model proposed in the paper presented at Turbo Expo 2019, the airfoil is now obtained from a full 3D FE model after a component mode synthesis reduction; this choice is justified by the facts that the airfoil is by large the item with most complex shape and that during the coupled optimization of the damper the airfoil is considered to be of fixed shape. It is shown that the process captures the essentials of the nonlinear dynamics of the blade-damper problem without sacrificing in any way the accuracy of the results. This hybrid model is then employed in the process where the domains of optimal matching between the damper and the blade is searched for by exploring the influence of blade neck thickness (flexibility) and damper mass. Such a purposely simplified process allows a clear identification of relationships between relevant blade features and response with a focus on fatigue life. At the same time, it allows an assessment of the interplay between blade parameters and damper parameters in determining the modal features and the damping capabilities. It is shown how different matching solutions may be identified depending on the expected forcing level on the blade

    Convergence-free mapping of non-linear damper-blade performance

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    In the bladed disks of turbomachinery, the problem arises of finding a damping device that reduces as much as possible the amplitude of the alternating stresses produced by the forced vibrations excited by the gas flow. Dry friction solid underplatform dampers are an established solution. The shape and size of the damper, in association with those of the platform, neck and airfoil, determine the non-linear response curves having as parameter the intensity of external excitation, here synthetically represented by a “proof” excitation force. Of greatest importance are the combinations (frequency, excitation force) that realise the maximum amplitude of forced oscillation (measured, for example, at the blade tip) and the maximum value of the amplitude of the variable stress produced by the vibrations at a critical point of the blade. Since the design of the damper-blade coupling is High-Cycle Fatigue driven, this stress amplitude is taken as a reference and related to the value of the excitation force. This can finally take the well-known form of the damper performance curve. Especially in the case of parametric explorations concerning shape, size and contact parameters, the current approach to this non-linear response problem, based on iterative convergence, is numerically prohibitive unless one uses special search techniques, such as the surrogate models of various types that are favoured today. An alternative computational process is presented here, that of integrating PCR (Platform Centred Reduction) with a new approach called Amplitude Layered (excitation) Force Mapping. This process reduces the amount of computation by up to three orders of magnitude compared to standard techniques and is a winning alternative to surrogate models

    Who Says Hospitals Are Ugly? Evolution and Trends of Architectures for Health

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    Access to healthcare is deeply conditioned by several social factors such as health policies and economic conditions but, undoubtedly, hospitals are recognized worldwide as the symbol of the healthcare system in its maximum complexity and they are services that will never decay. Since their origins, they represent the social community and, in the socio-cultural context, the original values of interdependence and solidarity. They embody the permeability and availability of entertainment and cultural activities in order to respond to the community’s needs. Starting from the evolution of hospital design, currently healthcare facilities are spaces for care but they also host research and education areas, workplaces, public spaces, etc. As healing places, they require specific considerations in the project design to mitigate the sense of isolation and disorientation, to ease concerns and promote health. As the Scientific Community highlighted, nowadays the quality of spaces plays a key-role in the medical processes, contributing both to improve the experience and comfort perceived by users and to improve the efficiency of staff. For this reason, hospital planners and stakeholders are called to act and to give rise to user-centred system in terms of comfort, efficiency, organizational and operational effectiveness, with an evidence based design approach. Therefore, the scope of this contribution is to argue the evolution of these architectures and to pinpoint the current trends of healthcare design regarding different fields of interest such as building typologies and functional layouts, sustainability, flexibility, soft qualities, innovative materials and the relationship with green

    OPEN rooms. From Open Building to Future Healthcare Spaces

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    Introduction. In recent years, many studies have revealed the increasing rate of hospital obsolescence: this fact is a reflection of the fast pace at which contemporary society and medical knowledge evolve. The main challenge is to realize flexible healthcare facilities able to update their services in time. Objective. Starting from the Open Building design approach, the current development of prefabricated technologies in construction industry and the application of Plug-In users’ rooms in hotel facilities, a multidisciplinary research group (coordinated by the authors) develops a new approach in flexibility in hospital wards with the Open Room, predisposed to respond to several functions. Methodology. The design approach is structured into three areas: Primary System, the structural framework in which the modules are plugged; Secondary System, through the Plug-In approach, represents the prefabricated sub-structures that host the skeleton with all the implants and needs for all the typologies of hospital rooms; Tertiary System, that features both the furniture and all the finishing elements, that allows to quickly transform the room. Outcomes. The resulting product is a prefabricated room, transportable in three parts and able to accommodate a variety of fit-out changes: the interior is defined by a series of customizable wall panels with foldable furniture and integrated functions; the tripartition of the sub-structures provides the possibility of removing the room and repurpose the building. Conclusion. The research work started as a concept and it was developed for giving rise to a new approach in design that overcome the old utopic concepts of plug-in architecture. Thanks to the technological developments it provides intrinsic flexibility that allows care quality improvement directly empowering the hospital to update its services during time
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