EQ House: una casa futuristica ispirata dalla Mercedes a Tokyo

“L’architettura moderna è sempre più influenzata dall’industria automobilistica”, sostiene Ikuya Hanaoka, responsabile del design presso Takenaka Corporation, lo studio di architettura e design internazionale con sede ad Osaka, Giappone. “Fin dalla nascita della catena di montaggio, all’inizio del XX secolo, il design nella sua interezza ha subito una rivoluzione, con risultati di grande rilievo”.

Non è una sorpresa che Takenaka abbia progettato e costruito un prototipo di abitazione chiamata EQ House in collaborazione con Mercedes-Benz Giappone. La struttura, situata nel distretto Roppongi a Tokyo, unisce tecnologia, mobilità e design antropocentrico in uno spazio abitativo. L’EQ House è personalizzabile, interconnessa e completamente integrata con la tecnologia.

Il futuristico progetto architettonico incorpora l’estetica della gamma di auto elettriche di Mercedes-Benz con la piattaforma CASE Intuitive Mobility di Daimler. Anche se questa metodologia potrebbe aver avuto inizio su una linea di montaggio più di un secolo fa, la realizzazione dell’EQ House è possibile solo ora grazie agli enormi sviluppi dell’Internet delle cose (IoT) e dell’intelligenza artificiale (AI) che stanno ridefinendo il futuro degli spazi abitativi. Oggi un’auto elettrica può far parte di un ecosistema più ampio.

“Quando la mobilità entra negli spazi abitativi, il rapporto tra esterno ed interno cambia”, spiega Hanaoka. “Il mondo esterno entra nello spazio interno, creando ambienti abitativi complessi che trascendono i limiti architettonici convenzionali”. Questa nuova architettura incorpora anche strumenti informatici ed interfacce che possano apprendere le abitudini personali per ottimizzare l’ambiente. “Man mano che le persone inizieranno a richiedere ambienti che soddisfino le proprie necessità, l’architettura diventerà sempre più personalizzata”, continua.

Anche se attualmente è sotto forma di showroom, l’EQ House è anche uno spazio perfettamente abitabile ed esteticamente gradevole. La struttura è avvolta da una pannellatura, con singoli pannelli tagliati al laser tenendo a mente l’efficienza costruttiva. Gli intagli presenti in ogni pannello sono progettati per far filtrare la quantità ottimale di luce solare e disperdere l’illuminazione artificiale. Tra i circa 1200 intagli ci sono oltre 1000 motivi unici, che creano un effetto simile ai raggi del sole che filtrano attraverso gli alberi in un bosco.

All’interno dell’EQ House, la mobilità e gli spazi abitativi si intersecano in un’infinità di modi diversi. Un’interfaccia costituita da pannelli in vetro al centro dell’edificio aiuta a visualizzare informazioni sullo stato dell’edificio e del veicolo associato. Le informazioni provengono da sensori che rilevano anche la presenza di persone nelle stanze e la temperatura dell’ambiente. I dati sono raccolti anche dai dispositivi intelligenti presenti nell’abitazione, come lo smartwatch del proprietario. I dati dei sensori sono aggregati dal Building Communication System sviluppato da Takenaka ed immagazzinati sul cloud.

Nella cucina dell’EQ House, i pannelli sono progettati con un algoritmo genetico che seleziona i valori ottimali di luminosità, esposizione alla luce e costi di produzione. Il design computazionale è stato usato per molti aspetti della pianificazione e della costruzione. Nella fase di progettazione è stata usata l’ottimizzazione multivariabile (nella quale si tiene conto di numerose variabili come il comfort, l’ecocompatibilità ed i costi) per bilanciare la luminosità, la dispersione termica e l’efficienza. Dai migliori progetti proposti sono state poi generate delle variazioni per mezzo di un algoritmo genetico.

Per quanto riguarda la struttura stessa, pannelli in alluminio racchiudono armature di supporto piatte in acciaio non visibili. Questa soluzione è stata ottenuta calcolando una disposizione ideale per ridurre il numero di bracci di rinforzo necessari ed evitare di collocarli in posizioni scomode.

I sensori presenti in tutta la casa uniscono l’infrastruttura delle informazioni con lo spazio dell’edificio, fornendo una quantità enorme di dati: una stazione meteorologica misura la direzione e la velocità del vento, le precipitazioni, la pressione atmosferica e l’irraggiamento solare. I dati sono raccolti da sensori multifunzione che rilevano la temperatura delle superfici, i livelli di biossido di carbonio e la presenza di persone. Questi sensori provengono da smartwatch e smartphone, misuratori di elettricità e sensori dalle porte magnetiche, ma anche da fotocamere che misurano la luminosità, microfoni per il riconoscimento vocale ed altro ancora.

I dati raccolti sono analizzati usando l’AI, che poi invia informazioni attraverso il Building Communication System per controllare l’edificio, ripetendo il processo in un ciclo di feedback continuo. Le pareti in vetro possono essere controllate elettronicamente per variare i livelli di trasparenza: in un giorno luminoso e soleggiato possono essere rese opache, oppure possono essere impostate per diventare trasparenti solo quando c’è una persona nelle vicinanze. Le pareti della camera da letto hanno pellicole oscuranti che sono in grado di regolare la luminosità della stanza a seconda delle necessità o del momento della giornata.

“L’edificio comunica con i suoi inquilini ed impara le loro preferenze”, spiega Hanaoka. “È un edificio vivo, che respira e coesiste con le persone al suo interno. Abbiamo chiamato questo nuovo tipo di stile costruttivo ‘archifilia’, un edificio inanimato sembra aver preso vita. La casa reagisce alle voci ed ai movimenti delle persone, ne sorveglia le auto, il comfort ed il consumo di energia e condivide informazioni con altri dispositivi”.

I dati BIM (Building Information Modeling) sono stati impiegati per tutto il processo di progettazione e costruzione dell’EQ House. I dati BIM creati in Autodesk Revit integrano le informazioni di gestione dei progetti come durata, impegno e costi dei materiali ai modelli 3D, visualizzando i pannelli e gli altri componenti dell’edificio in colori diversi che indicano l’ordine di costruzione. I dati della fase di progettazione sono stati usati anche per il taglio al laser dei pannelli di alluminio. Ogni pannello aveva un codice QR unico, che poteva essere gestito anche usando uno smartphone. Il processo per attaccare i pannelli al telaio dell’edificio è stato assistito usando la realtà mista (MR): scansionando il codice QR presente su ogni pannello, un operatore che indossa il dispositivo Microsoft HoloLens può visualizzarne la posizione di montaggio e le istruzioni di lavoro. Quando ogni codice QR è stato scansionato, il pezzo viene registrato e contrassegnato per gestire l’avanzamento del lavoro.

I dati BIM hanno svolto un ruolo fondamentale nell’applicazione all’edificio e nel lavoro dell’ispezione. Per mezzo di Autodesk BIM 360 Docs, è stato possibile distribuire, gestire, riesaminare ed approvare disegni, documenti e modelli in modo efficace. Durante la costruzione dell’EQ House, Takenaka Corporation ha iniziato a condividere i dati BIM per le verifiche preliminari, che sono stati usati anche per le costruzioni intermedie e le ispezioni finali. I dati creati in Revit sono stati caricati in un sistema MR che combina un display HoloLens con un tablet per visualizzare i modelli 3D. Gli operatori possono vedere i dati di progettazione sovrapposti sul luogo di lavoro effettivo per le ispezioni.

Nell’ispezione finale, le apparecchiature previste per legge, come i rilevatori di fumo e gli impianti sottopavimento, sono stati resi visibili come uno strato MR per la visualizzazione in loco. “È stato davvero utile, perché abbiamo potuto visualizzare le linee guida che indicano l’intervallo effettivo di ciascun rilevatore nel suo spazio”, racconta Hanaoka. “Potendo ‘vedere’ zone che sono normalmente inaccessibili come gli sfiati sottopavimento, il nostro lavoro è proseguito in modo più omogeneo”. I risultati sono stati condivisi con il Building Centre of Japan (BCJ), un ente di ispezione e convalida.

“L’EQ House continua a crescere ed imparare con ogni nuovo visitatore”, prosegue Hanaoka. “Man mano che questo accade, la relazione tra mobilità e spazi abitativi continuerà ad evolvere nell’EQ House. Credo che presto saranno integrati in modo armonioso, rendendo il mondo esterno un’estensione della propria abitazione, creando il potenziale per nuove esperienze ed un nuovo modo di vivere”.