La Fisica Tecnica è quella parte della scienza che studia le problematiche dell'efficienza energetica negli edifici e del comfort ambientale (termico-igrometrico, acustico e visivo). Il suo campo d'azione non si limita allo studio degli edifici ma si estende anche all'ambiente esterno alle varie scale territoriali.
L'insegnamento ha come finalità principale lo studio delle prestazioni energetico-ambientali degli edifici e le conseguenti connessioni con la progettazione urbanistica, architettonica e impiantistica. Vengono trattati gli argomenti necessari alla comprensione dell'interazione ambiente esterno - edificio - ambiente interno, allo sfruttamento delle fonti energetiche (con particolare riferimento alle fonti energetiche rinnovabili) ed al soddisfacimento del comfort.
Il quadro legislativo e normativo nazionale e internazionale da anni orienta, anche in modo cogente, le scelte progettuali nel settore edilizio ad una sempre maggiore attenzione agli aspetti energetici ed ambientali sia degli edifici nuovi, fino ad arrivare ad edifici ad energia quasi zero, sia di quelli esistenti oggetto di riqualificazione. Le basi teoriche fornite in questa disciplina sono elementi essenziali per un approccio coerente alla progettazione sostenibile del costruito.
È prevista attività didattica innovativa nella modalità flipped classroom (4 cfu).
Risultati di apprendimento attesi
Nel corso vengono sviluppati i presupposti per una progettazione energeticamente efficiente, eco-compatibile e sostenibile. Nello specifico vengono fornite le basi teoriche necessarie per comprendere i fenomeni della Fisica Tecnica applicati al settore delle costruzioni.
Gli studenti acquisiranno gli strumenti necessari per verificare il comportamento energetico degli edifici che dovranno progettare o riqualificare. Ogni loro scelta tecnologica potrà essere valutata per i risvolti energetici ed impiantistici conseguenti. Le conoscenze di base della termodinamica e della trasmissione del calore, con cenni di acustica ed illuminotecnica, una volta acquisite costituiranno un bagaglio di conoscenze indispensabile essenziale per gestire una progettazione architettonica che oltre a garantire il comfort ambientale sia realmente sostenibile.
Argomenti trattati
Nozioni generali di fisica tecnica, Energia nelle sue diverse forme, Principi di conservazione della massa e dell’energia.
I principi della Termodinamica, Cicli per la produzione di energia, Cicli diretti (macchine termiche) e cicli inversi (pompe di calore e macchine frigorifere)
Trasmissione del calore Conduzione, convezione ed irraggiamento (fattori di vista e temperatura media radiante)
Il clima come elemento di progetto
Comfort termo-igrometrico, Psicrometria e diagramma dell'aria umida
Termofisica dell'edificio, Progettazione del controllo termico (sistemi passivi)
Comfort termico, Bilancio termico del corpo umano, Teoria di Fanger e Comfort adattativi
Calcolo del carico termico invernale ed estivo
Tecnologie impiantistiche per la riduzione dei consumi energetici,
Uso di fonti Rinnovabili
Criteri per la progettazione edilizia ed impiantistica degli edifici a energia quasi zero e degli edifici a energia zero.
Cenni di illuminotecnica
Prerequisiti
La successione della frequenza degli insegnamenti nel percorso formativo e l’ordine di verbalizzazione dei relativi esami deve seguire le precedenze indicate nel regolamento del Corso di Studio.
Modalità di valutazione
L'esame può essere superato presentandosi a uni degli appelli di luglio, settembre o febbraio. Si tratta di un compito scritto contenente esercizi da risolvere in aula, verifiche teoriche e domande aperte.
Il superamento di test eventualmente proposti dai docenti durante l'anno (prove in itinere) può contribuire al rafforzamento della valutazione finale.
Bibliografia
Yunus A. Cengel, Giuliano Dall'O', Luca Sarto, Fisica Tecnica Ambientale con elementi di acustica e illuminotecnica, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2017, ISBN: 9788838615566
Dispense fornite dai docenti e presentazioniPaolo Vercesi, Fisica Tecnica Per L'architettura: Esercizi Con Soluzioni, Editore: CreateSpace Independent Publishing Platform, Anno edizione: 2013, ISBN: 1492709832
F.M. Butera, Dalla caverna alla casa ecologica - Storia del comfort e dell'energia, Editore: Edizioni Ambiente, Anno edizione: 2014, ISBN: 9788866271239
Forme didattiche
Tipo Forma Didattica
Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
44:00
66:00
Esercitazione
36:00
54:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale
80:00
120:00
Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione