Vengono trattati argomenti legati alla termofisica dell’edificio (termodinamica, psicrometria, trasmissione del calore) con particolare riferimento al comfort negli ambienti confinati. Vengono inoltre fornite le conoscenze di base sulle principali tipologie impiantistiche, per inquadrarne l’utilizzo nell’ambito di una consapevole scelta progettuale che tenga conto delle interazioni tra edifico, ambiente esterno ed impianto, nonché del quadro legislativo vigente.
Contenuto del corso - Cognomi L-Z
Nozioni di base riguardo i fenomeni fisici fondamentali che regolano il sistema edificio impianto, nonché l’interazione tra uomo, edificio ed ambiente. Fisica di base, Termodinamica (principi e applicazione ad condizionamento ed al comfort), Trasmissione del calore, acustica di base, illuminotecnica, impianti HVAC, impianti idrico sanitari, Normativa antincendio.
Testi di base su cui approfondire lo studio degli argomenti trattati nel corso delle lezioni:
- Y. A. Çengel, G. Dall'Ò, L. Sarto, "Fisica tecnica ambientale. Con elementi di acustica e illuminotecnica", McGrawHill Education, Milano 2017
- G. Dall’O, “Architettura e impianti”, Città Studi Edizioni, Torino 2003
- A. Quinterio, "Progettazione Impiantistica. Linee guida per la progettazione di impianti di climatizzazione e idricosanitari”, Maggioli Editore, RN 2011
integrati con dispense del corso aventi carattere monografico disponibili sulla piattaforma e-learning MOODLE
- Yunus A. Çengel, Giuliano Dall'Ò, Luca Sarto, Fisica tecnica ambientale. Con elementi di acustica, illuminotecnica.
- A. Quinterio "Progettazione impiantistica", Mggioli Ed
- Approfondimenti su piattaforma e-learning
Obiettivi Formativi - Cognomi A-K
Fornire le nozioni di base riguardo i fenomeni fisici fondamentali che regolano il sistema edificio impianto, nonché l’interazione tra uomo, edificio ed ambiente; il tutto finalizzato ad una progettazione energeticamente consapevole.
Acquisizione delle conoscenze di base sulle principali tipologie impiantistiche e sui loro requisiti prestazionali ai fini del benessere termoigrometrico, acustico e luminoso negli ambienti interni e della riduzione dei consumi energetici negli edifici.
Obiettivi Formativi - Cognomi L-Z
Obiettivo principale del corso di Fisica Tecnica Ambientale e Impianti Tecnici è quello di fornire allo studente le informazioni sui fenomeni fisici che regolano gli scambi energetici ed il benessere globale nell'edificio. La trattazione del programma verrà integrata con esercitazioni numeriche ed analisi di casi studio al fine di fornire strumenti quanto più concreti ed applicativi per la valutazione della conformità del progetto ai requisiti ambientali vigenti.
Prerequisiti - Cognomi A-K
nessuno
Metodi Didattici - Cognomi A-K
Lezioni del titolare del Corso eventualmente integrate da seminari su temi specifici in collaborazione con aziende e professionisti del settore.
Metodi Didattici - Cognomi L-Z
Lezioni teoriche ed esercitazioni
Altre Informazioni - Cognomi A-K
Ulteriori informazioni possono essere reperite sulla piattaforma moodle, e-learning, relativamente all'insegnamento in oggetto.
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi A-K
Esame finale scritto ed orale.
Programma del corso - Cognomi A-K
Il corso fornisce le nozioni di base sui fenomeni fisici fondamentali che regolano il sistema edificio impianto e l’interazione tra uomo, edificio ed ambiente allo scopo di consentire una progettazione energeticamente consapevole e quanto più possibile sostenibile dal punto di vista ambientale. Ciò è in linea con quanto previsto dal quadro normativo nazionale ed internazionale, sempre più sensibile alle problematiche legate all’energia ed all’ambiente.
Il programma è particolarmente finalizzato all’approfondimento dei principali fenomeni fisici ed alla definizione dei modelli matematici che li rappresentano, con lo scopo di favorire la progettazione di ambienti confortevoli dal punto di vista termico, acustico e luminoso e acquisire conoscenza delle diverse tipologie di impianti tecnici civili, sapendone gestire la selezione e la progettazione di massima. Le conoscenze acquisite trovano inoltre pratica applicazione in altre discipline dell’area progettuale e tecnologica del corso di laurea in Architettura.
Per ciascun argomento trattato nel corso vengono forniti i riferimenti al quadro normativo e legislativo vigente e riportate esemplificazioni nel campo della progettazione edilizia, urbana e del componente, sia con lezioni frontali che eventualmente con seminari a cui saranno invitati esperti dei diversi settori.
Programma del corso - Cognomi L-Z
Unità di misura fondamentali e derivate. Il Sistema internazionale di unità di misura.
Concetti di massa, peso e densità, pressione, temperatura, forza, energia. Sistemi termodinamici.
Primo Principio della Termodinamica. Entalpia. Capacità termica e calori specifici. Secondo Principio della Termodinamica.
Temperatura termodinamica. Macchina termica, macchina frigorifera, pompa di calore. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Termodinamica dei sistemi aperti. Equazione del bilancio delle masse. Equazione di continuità in regime stazionario e portata.
Bilancio dell’energia e Primo Principio della Termodinamica per un sistema aperto.
Diagramma Termodinamico (p,v) per l’acqua. Gas perfetti: equazione di stato e principali leggi dei gas perfetti. Principali cicli termodinamici.
Miscele di aria e vapor d’acqua. Principali proprietà delle miscele di aria umida. Descrizione del Diagramma psicrometrico e suo uso. Misura del grado igrometrico. Principali trasformazioni delle miscele di aria umida e trattamento dell’aria in regime estivo ed invernale.
Modalità di trasmissione del calore.
Trasmissione del calore per Conduzione: Legge di Fourier, conduzione stazionaria, conduzione in regime variabile.
Proprietà termofisiche dei materiali: coefficiente di conduzione e conduttanza, diffusività termica ed inerzia termica delle strutture edilizie. Strato piano semplice e strato piano multiplo. Resistenza termica ed analogia elettrica.
Trasmissione del calore per Convezione: convezione naturale e forzata. Coefficiente di scambio termico convettivo.
Trasmissione del calore per Irraggiamento termico ed effetto serra. Coefficiente di assorbimento, riflessione e trasmissione. Principali leggi dell’irraggiamento termico. Scambio termico tra superfici affacciate in regime stazionario.
Contemporanea presenza di diverse modalità di scambio: la trasmittanza dei componenti edilizi. Coefficienti di adduzione. Problemi di condensa superficiale ed interstiziale nelle strutture murarie.
Proprietà dei prodotti utilizzati in edilizia e loro comportamento termoigrometrico.
Ponti termici in edilizia: definizione, valutazione e calcolo delle dispersioni.
I componenti finestrati: principali prestazioni termofisiche e calcolo delle dispersioni. Carichi termici
La visione della luce, flusso luminoso, principali grandezze fotometriche. Benessere visivo e requisiti illuminotecnici. L’illuminazione naturale ed il fattore medio di luce diurna. Illuminazione artificiale, curve e solidi fotometrici.
Il suono ed il benessere acustico. Propagazione del rumore all’aperto. Valutazioni di impatto e clima acustico. Acustica architettonica, tempo di riverberazione, comportamento acustico dei materiali. Potere fonoisolante, isolamento acustico, rumori impattivi, indici di valutazione.
Requisiti acustici passivi degli edifici. Criteri di valutazione dell’effetto disturbante del rumore, principali normative in materia acustica, in particolare Legge 447/95 e relativi decreti applicativi. Rumore degli impianti
Il sistema termodinamico edificio-impianto.
Valutazione dei flussi di energia in uscita ed in entrata dal sistema edificio. Calcolo dei carichi termici di progetto invernale ed estivo degli edifici per il dimensionamento degli impianti.
La legislazione sul risparmio energetico in edilizia, integrazione e applicazione.
Impianti di riscaldamento, raffrescamento e condizionamento. Relazioni tra le tipologie edilizie.
Impianti di ventilazione naturale e meccanica.
Principali tipologie impiantistiche: impianti ad acqua, ad aria e misti aria-acqua.
Principali tipologie di distribuzione dei fluidi vettori energetici.
Le centrali termiche e frigorifere. La sicurezza ai fini della prevenzione incendi.
I generatori di calore, i gruppi frigoriferi. Problematiche di inserimento degli impianti negli edifici: sicurezza ed ingombri.
I terminali d’impianto: principali tipologie (a scambio termico convettivo e radiativo).
Cenni sulle modalità di dimensionamento degli impianti (generatori, scambiatori di calore e terminali). La regolazione degli impianti. Relazioni tra tipologie d’impianto, edificio ed ambiente.
Impianti ad energia solare ed a pompa di calore.
Sicurezza antincendio negli edifici. Principi, sistemi e metodi della prevenzione incendi. Concetti di protezione passiva ed attiva, compartimentazione e classe d'incendio, vie e percorsi d'esodo.
Impianti e presidi antincendio: agenti estinguenti e tipologie di impianti antincendio, estintori, impianti ad idranti e naspi, sprinkler, segnalatori di fumo, cenni sui grandi rischi (GPL, Serbatoi, Depositi, ecc..)
Impianti di approvvigionamento idrico: reti di distribuzione, criteri di dimensionamento,
materiali. Sistemi di raccolta e smaltimento delle acque reflue: criteri di dimensionamento, ventilazione degli scarichi e materiali. Principali sistemi di trattamento delle acque.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile - Cognomi A-K
3_salute e benessere
7_energia pulita e accessibile
13_agire per il clima
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile - Cognomi L-Z