ELEMENTI DI GEOLOGIA E PETROGRAFIA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2020/2021
- Docente
- MARCO STEFANI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
Obiettivi formativi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE
Il corso si propone di fornire un ampio spettro di conoscenze nei settori delle scienze della terra più rilevanti per la preparazione culturale e tecnica dell’architetto. Enfasi particolare è posta sull’uso dei materiali litici in architettura e sulla comprensione e mitigazione dei rischi ambientali a cui sono sottoposti edifici e attività umane, in particolare quelli generati dai terremoti.
(a) Introduzione generale al sistema terra.
Conoscenze di base sulla struttura e storia del nostro pianeta, deriva dei continenti e tettonica delle placche. Il ciclo litogenetico delle rocce e la sua influenza sulla distribuzione dei materiali da costruzione.
(b) Uso dei materiali litici in architettura.
Cenni di mineralogia e geochimica dei materiali litici. Le grandi categorie di rocce: sedimentarie, carbonatiche e terrigene; magmatiche, intrusive ed effusive; metamorfiche, di basso e alto grado. Le rocce come sorgenti di leganti, inerti, laterizi e altri materiali ceramici. L'uso dei materiali litici nell'architettura. Esempi dell’uso di rocce nell’architettura storica, con particolare attenzione per i maggiori centri storici d’Italia, quali Torino, Milano, Verona, Venezia, Padova, Ferrara, Bologna, Firenze, Napoli, Roma, Lecce, Catania, Palermo, ecc.. Esempi di uso di rocce in edifici di altre aree europee ed exrtra-europee. Cenni sui significati architettonici e simbolici di diversi tipi di rocce, con illustrazione di edifici esemplificativi, in epoca antica, romanica, gotica, rinascimentale, barocca, ottocento e novecento. Cenni sui fenomeni di degrado dei materiali lapidei.
(c) Rischi ambientali e loro mitigazione.
Conoscenza sui rischi ambientali di origine geologica, quali i pericoli sismici, da maremoto, da eruzione vulcanica, frana, alluvione, ingressione marina ecc. Caratteri e distribuzione dell’attività sismica sul nostro pianeta, del Bacino del Mediterraneo e dell’Italia. Tettonica duttile e fragile, tipi di faglia e l’origine dei terremoti. Faglie dirette, inverse, trascorrenti, trasformi. Terremoti estensionali, compressionali e trascorrenti. Onde P, S, di superficie. Localizzazione dei terremoti, epicentro e ipocentro. Magnitudo dei terremoti, scale dei danni, Scala Mercalli. Fenomeni di amplificazione, focalizzazione e liquefazione cosismica. Cenni ai connessi aspetti geotecnici. Sismologia storicaEsempi di terremoti storici e conseguenti danni sull’architettura specialistica storica e gli aggregati urbani- Introduzione alla microzonazione sismica e relativa normativa. Altri rischi ambientali, in particolare da alluvione fluviale e costiera. Esempi di controlli geologici e l’influenza dei rischi geologici sull'evoluzione storica di insediamenti ed aree urbane, con particolare esempio a centri storici italiani. Relazione fra evoluzione fluviale, sedimentazione e storia urbana in contesti di pianura alluvionale, con esempi storici, ad esempi da siti archeologici, come Altino, e centri storici, come Padova e Ferrara.
ABILITÀ.
Riconoscimento dei principali tipi di rocce utilizzate in architettura, con particolare riguardo ai litotipi impiegate nell’architettura storica dell’Italia. Comprensione delle modalità d'uso dei materiali litoidi naturali in architettura.
Comprensione dei principali fattori di rischio geologico-ambientale, con particolare riguardo ai pericoli sismici. Comprensione di base della zonazione sismica e delle altre influenze geologiche alla gestione urbanistica. Lettura della relazione fra strutture geologico-geomorfologiche del territorio e sviluppo delle strutture insediative.Prerequisiti
- Il corso non richiede una particolare preparazione specifica precedente. La capacità di lettura della cartografia e della rappresentazione tridimensionale di oggetti architettonici e geografici rappresenta una base utile per la fruizione del corso. Dati i caratteri del corso, l’attenzione sarà concentrata sugli aspetti geologici, ma una conoscenza della storia dell’architettura italiana è sicuramente utile per la comprensione delle lezioni sull’uso delle rocce nei centri storici.
Contenuti del corso
- (a) INTRODUZIONE
Presentazione dei contenuti e finalità del corso. Importanza della conoscenze geologico-petrografiche, litologiche e sui rischi geologici per la preparazione culturale e professionale dell’architetto. Implicazioni per l’architettura del paesaggio, l’urbanistica, il restauro architettonico e la comprensione del restauro architettonico. Metodi didattici e procedure decimologiche d’esame.
(b) UN PIANETA DINAMICO
Un pianeta in costante cambiamento. Le grandi strutture del nostro pianeta, nucleo, mantello, crosta e la loro interazione dinamica. Cenni di tettonica delle placche; oceani e continenti, catene montuose. Cenni sulla storia della vita e la cronologia geologica. Cenni paleontologia ed evoluzione. Importanza del contenuto fossile e del contesto cronostratigrafico per la comprensione delle rocce impiegate in architettura.
(c) I MATERIALI DELLA TERRA E IL LORO USO ARCHITETTONICO
Cenni di mineralogia e cristallografia. Le rocce e la loro classificazione.
Rocce magmatiche, intrusive ed effusive.
Rocce sedimentarie, terrigene, carbonatiche, evaporitiche.
Rocce metamorfiche, di basso ed alto grado.
Cenni sulla trasformazione delle rocce in materiali edilizi artificiali.
Laterizi, terrecotte, calce, cementi silicatici ed altri leganti, calcestruzzi.
Uso delle rocce nell’architettura storica, esempi europei dall’antica Grecia al ‘900. Cenni sui significati architettonici e simbolici dei materiali litici, in età antica, medioevo ed età moderna.
Esempi dall’architettura storica italiana, con particolare riguardo ai maggiori centri storici italiani, fra cui Torino, Genova, Milano, Verona, Padova, Venezia, Ferrara, Bologna, Firenze, Roma, Napoli, Lecce, Catania, Messina.
(d) I TERREMOTI ED IL LORO IMPATTO SULLE STRUTTURE UMANE
Tettonica duttile e fragile, pieghe e faglie. Strutture distensive, compressive e trascorrenti.
Fratturazione delle rocce e genesi dei sismi, ipocentro, epicentro. Tipi di onde sismiche, loro propagazione ed amplificazione.Distribuzione spaziale dell’attività sismica.
Effetti di sito e micro-zonazione sismica; amplificazione sismica e liquefazione cosismica.
Cenni sugli effetti delle accelerazioni sismiche sulle strutture architettoniche storiche.
La sismicità in Italia. Cenni sui grandi elementi strutturali e sismogenetici d’Italia.
L’impatto dei terremoti sulle strutture umane. Sismicità storica. Esempi di terremoti storici nel mondo e in Italia. Sismicità storica e danni architettonici nella storia italiana, dall’antichità ai terremoti del 2020.
(e) INTRODUZIONE A GEOMORFOLOGIA, RISCHI TERRITORIALI E SEDI UMANE
Cenni di geomorfologia. Processi geomorfologici. Forme erosive e deposizionali.
I rischi geomorfologico-idrografici. Frane e dissesti gravitativi.
Cenni di dinamica fluviale e il rischio da alluvione.
Cenni sulla dinamica costiera, erosione e ingressione marina.
L’impatto dei cambiamenti climatici e dell’innalzamento eustatico del livello marino sugli insediamenti costieri. I controlli geologici sullo sviluppo delle sedi umane., con esempi storici.
Rapporti fra evoluzione fluviale e costiera e sviluppo di centri storici, con particolare riguardo alle sedi di pianura alluvionale. Discussione di casi storici, come Altino, Padova, Ferrara, Bologna, Ecc.
Il docente è a disposizione per fornire ogni ulteriore chiarimento sulle modalità del corso, per posta elettronica o su appuntamento. Date le presenti condizioni, legate alla crescente diffusione dell’epidemia di Covid19, gli incontri si svolgeranno tendenzialmente in teleconferenza. Metodi didattici
- Negli anni scorsi, il corso si è basato su lezioni frontali, supportate da immagini e presentazioni Power Point, sulle varie tematiche dei corsi. Esame di modelli digitali del terreno, foto satellitari e aeree, immagini di cartografia storica, rilievo di danni sismici, prove geotecniche, ecc. Esame e descrizione di campioni di rocce e materiali litoidi. Osservazione di materiali in opera in edifici, tramite escursioni didattiche. A partire dalla primavera 2020 e nell’Anno Accademico 2020/2021, date le pericolose situazioni ingenerate dall’epidemia di Covid19, le lezioni sono state interamente impartite in teleconferenza, adattando le modalità espositive e didattiche al mutato medium comunicativo e diverse relazioni psicosociali. Le lezioni saranno registrate e progressivamente messe a disposizione in rete. Il docente sarà a disposizione per chiarimenti e dialogo con tutti gli studenti interessati, mediante teleconferenza.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Valutazione mediante test finale a risposte multiple e colloquio orale finale, comprendente la discussione di una ricerca personale su un tema specifico pertinente alle tematiche trattate nel corso. Date le presenti condizioni epidemiche, appare assai probabile che entrambe le prove avverranno in remoto, previo l’accertamento dell’identità del candiatao.
L’accertamento della preparazione raggiunta e la formulazione del voto dell’esame di profitto si svolgeranno al termine del corso.
(a) Al termine del corso, verrà impartito un test informatizzato, basato su numerosi brevi quesiti a risposte multiple, risposta vero falso, o simili, organizzate in ordine casuale di domande e risposte, diverso per ciascun candidato e ciascuna prova. Le domande si baseranno ampiamente sul commento di immagini, tratte anche da quelle utilizzate durante le elzioni. Il test sarà impartito in lingua italiana. La prova potrà riguardare tutti gli argomenti trattati nel corso e si svolgerà in rete, con l‘uso di computers o tablets personali. Sarà necessario possedere un indirizzo di posta elettronica dell’Ateneo (n.n.student@unife.it) . Il test varrà impartito una sola volta per anno accademico, per cui è vivamente auspicabile che vi partecipino tutti gli studenti coinvolti. I risultati della prova verranno valutati in trentesimi e saranno comunicati privatamente ai singoli candidati, tramite posta elettronica. Questa votazione contribuirà alla formulazione del voto finale, tendenzialmente nella misura massima del 50%.
(b) Gli studenti che supereranno il test verranno ammessi a sostenere la prova finale, basata sull’esposizione orale, coadiuvata da una presentazione visuale in PowerPoint, di una ricerca personale su un tema specifico, attinente a temi trattati nel corso, preventivamente concordato per iscritto con il docente responsabile del corso, con congruo anticipo sulla data in cui si intende sostenere l’esame. La presentazione dovrà avere una durata indicativa di circa 20 minuti, a cui seguiranno domande sull’argomento presentato. Possibili temi di ricerca sono, ad esempio, l’uso di materiali lapidei in un determinato edificio storico e le relative cave di estrazione, l’impatto del contesto geologico e geomorfologico sull’evoluzione di un determinato nucleo urbano, la storia degli effetti sismici in un’area specifica, l’effetto di alluvioni o frane, ecc. Possono essere presentati temi tratti da aree italiane, ma anche da siti esteri, opportunità da prendere in particolare considerazione da parte di studenti che abbiamo passato periodi di studio all’estero. Appare auspicabile che la ricerca riguardi edifici, strutture o territori di cui il candidato abbia diretta esperienza di visita e studio. L’esame potrà essere sostenuto, oltre che ovviamente in italiano, in lingua francese, inglese, o spagnola, nell’eventualità che siano presenti studenti stranieri.
Qualora il candidato lo riterrà opportuno, sarà offerta la possibilità di rispondere a domande orali su varie tematiche del corso, nell’intento di un possibile miglioramento della votazione riportata nella prova scritta. La votazione riportata nel test scritto e nella presentazione orale contribuiranno congiuntamente alla formazione del voto finale, espresso in trentesimi e registrato on line.
Coloro che per motivate ragioni non saranno in grado di sostenere il test o avranno in esso ottenuto una votazione insufficiente, oltre a portare una relazione su un tema di ricerca personale analoga a quelli dei colleghi, risponderanno all’orale a quesiti su vari argomenti del corso. Queste due tipologie di esame verranno svolte congiuntamente, in una medesima prova di esame.
Il docente Prof. Marco Stefani rimane a disposizione per fornire ogni ulteriore chiarimento circa le modalità di svolgimento delle prove di esame, per posta elettronica o in teleconferenza. Testi di riferimento
- Non esiste attualmente un testo che tratti a un livello adeguato i vari argomenti del corso. Vi è a disposizione di un gran numero di articoli, pubblicazioni scientifiche e testi specialistici su questi argomenti, ma essi sono molto eterogenei e ad un livello scientifico eccessivo per gli obiettivi didattici di questo corso di architettura. Un’utile introduzione ad una parte significativa del corso è fornita dal testo di Alfonso Bosellini “Le Scienze della Terra”, Zannichelli, 2014, particolarmente utile a chi non abbia seguito un insegnamento pertinente durante le scuole medie superiore, ma in ogni caso, consigliabile a tutti. In particolare vanno studiate le seguenti parti, Volume A, Parte 3, “Geomorfologia”, Volume B, Parti 1-2-3-4 “Minerali, Rocce, Vulcani, Terremoti”, da studiare in modo più approfondito, Volume D, Tettonica delle Placche. I tre volumi sono disponibili e scaricabili come eBook multimediali Booktab, ISBN: 9788808335098, SBN: 9788808435095, ISBN: 9788808835093.
Per lo studio dell’uso dei materiali litoidi naturali nell’architettura storica italiana rimane fondamentale il classico testo di Francesco Rodolico “Le Pietre delle Città di Italia”, Le Monier, 1953, dato che non è poi stata pubblicata nessuna altra opera di sintesi.
Data la mancanza di pubblicazioni adeguate alle finalità didattiche del corso, la parte fondamentale del corso saranno comunque le lezioni del docente, con ampio supporto di immagini, fotografie e carte. Viste le condizioni ingenerate dal contesto epidemico, saranno messe progressivamente a disposizione on line anche la registrazione delle lezioni, in formato MEPG-4.
