PROGETTAZIONE AMBIENTALE
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2018/2019
- Docente
- GIUSEPPE CAMILLO SANTANGELO
- Crediti formativi
- 9
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
Obiettivi formativi
- Obiettivi formativi
Obiettivo generale del corso integrato è l'acquisizione da parte degli studenti delle conoscenze - sia teoriche che applicative - delle componenti fisiche, ingegneristiche ed architettoniche necessarie per una corretta progettazione degli spazi abitati in relazione all'ambiente esterno, in termini di comfort abitativo, riduzione dei consumi energetici e sostenibilità delle risorse naturali impiegate.
Conoscenze:
Le principali conoscenze che verranno acquisite saranno dunque:
- il concetto di sostenibilità ambientale, sociale ed economica secondo un approccio interdisciplinare;
- la corretta utilizzazione delle risorse materiali ed energetiche e delle tecniche al fine di realizzare condizioni ottimali per il soddisfacimento delle esigenze umane ed il raggiungimento di un'elevata qualità edilizia;
- i procedimenti costruttivi e le relative tecnologie per la concezione finanche di organismi edilizi complessi e involucri edilizi innovativi, in particolare in termini di prestazioni energetiche e di affidabilità nel tempo;
- i processi di diagnosi, progetto ed esecuzione per l'intervento sull'esistente e la sua valorizzazione, sia come corretto dialogo con il patrimonio edilizio recente o variamente storicizzato su cui si interviene, sia per il necessario adeguamento prestazionale;
- i procedimenti di analisi e progettazione dei sistemi ambientali;
- la comprensione dei fenomeni che regolano gli aspetti prestazionali degli edifici e degli impianti in relazione ai fattori climatici esterni;
- la comprensione delle tecnologie da adottare in relazione ai principali fattori di criticità ambientale;
- l’analisi del comportamento energetico degli edifici nel loro insieme, dei componenti che ne costituiscono l’involucro e dei sistemi impiantistici per la loro climatizzazione.
Abilità:
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
- elaborazione di idee e progetti alle diverse scale, con particolare applicazione a quella edilizia, e sino allo sviluppo di dettagli esecutivi, in grado di soddisfare contestualmente esigenze tecnico-prestazionali e di coerenza e controllo estetico-morfologico;
- comprensione e gestione dei contenuti tecnici e comunicativi dei diversi elaborati che compongono il progetto edilizio ed il suo sistema costruttivo, alle diverse scale;
- applicazione delle conoscenze tecniche per progettare edifici contestualizzati in termini sociali, economici e ambientali (comfort interno e sostenibilità ambientale in primis) e che rispondano appieno ai bisogni degli utenti, tenendo conto delle risorse economiche disponibili e dei complessi regolamenti in materia di costruzione dell'architettura;
- comprensione e gestione dei problemi basilari nella concezione dell'involucro edilizio, in rapporto agli spazi racchiusi, comprese le interazioni con la maglia strutturale ed il sistema impiantistico, per poter svolgere un ruolo di coordinamento delle diverse competenze che concorrono alla costruzione di un organismo edilizio;
- interazione all'interno di gruppi di lavoro e coordinamento con altri specialisti di settori affini;
- risoluzione delle principali problematiche relative alla progettazione dell’involucro edilizio e dei sistemi impiantistici;
- sviluppo di una coscienza progettuale autonoma, finalizzata alla definizione di un nuovo rapporto tra ambiente e sviluppo, attraverso una cultura tecnologica del progetto;
- gestione in modo consapevole degli aspetti relativi alla progettazione ambientale degli edifici alle diverse scale del progetto e in relazione alle differenti discipline che lo coinvolgono. Prerequisiti
- Possono sostenere l’esame solo coloro che hanno sostenuto l’esame di
- Fisica Tecnica I
- Fisica Tecnica II
In relazione al modulo di impianti tecnici è necessario aver acquisito e assimilato le conoscenze fornite dai corsi di Fisica Tecnica I e II relativamente a:
- conoscenza della fisica meccanica
- principi di termodinamica
- principi di fluidodinamica
- principi di acustica.
In relazione al modulo di progettazione ambientale è necessario aver acquisito e assimilato le conoscenze fornite dai vari insegnamenti di filiera in relazione a:
- sistemi tecnologici e costruttivi
- materiali per l'edilizia Contenuti del corso
- Le lezioni dei due moduli sono mirate a favorire la sperimentazione, tramite una soluzione progettuale che ciascuno studente elabora, dell'integrazione del sistema impiantistico all'interno di un organismo edilizio che viene sviluppato alle diverse scale di progetto.
MODULO IMPIANTI TECNICI:
- Lezione n. 1 (4 ore di lezione frontale)
Richiami di termodinamica, fluidodinamica e acustica tecnica. Sistemi chiusi e sistemi aperti. Sistemi fisicamente omogenei e fisicamente non omogenei. Densità di una sostanza. Sistemi chimicamente omogenei e chimicamente non omogenei. Stati di equilibrio di un sistema. Grandezze termodinamiche p, V, T.
- Lezione n. 2 (4 ore di lezione frontale)
Diagramma termodinamico per le sostanze pure. Trasformazioni nel campo del liquido. Vapori umidi. Titolo di un vapore umido. Il calore latente di evaporazione e condensazione. Primo principio per sistemi chiusi e aperti. Trasformazioni dei sistemi chiusi.
- Lezione n. 3-4 (8 ore di lezione frontale)
Trasformazioni termodinamiche dei sistemi aperti. Miscele di gas perfetti. Miscele di aria e vapor d'acqua. La ventilazione meccanica e naturale. Stima dei fabbisogni energetici per ventilazione. La ventilazione di ambienti residenziali, uffici, ospedali. La ventilazione in ambienti ad elevato affollamento. Il controllo dell’inquinamento ambientale.
- Lezione n. 5 (4 ore di lezione frontale)
Statica dei fluidi. Calcolo della spinta idrostatica (forza di Archimede). I sistemi di alimentazione idrica degli edifici. Il moto dei fluidi ideali e reali. Equazione di Bernoulli. Spinta del vento sugli edifici. I processi di ventilazione naturale.
- Lezione n. 6 (4 ore di lezione frontale)
Processi di scambio termico. La legge di Fourier. Convenzione naturale e forzata. La legge di raffreddamento di Newton. Conduzione e convenzione stazionaria in una parete piana multistrato. Calcolo della trasmittanza in regime stazionario. Le caratterisyiche fisiche dell'involucro degli edifici. Il calcolo dei fabbisogni termici invernali.
- Lezione n. 7 (4 ore di lezione frontale)
Lo scambio termico e il comportamento dell'involucro edilizio in regime non stazionario. Impianti di riscaldamento invernali, ad aria, ad acqua, misti. I terminali degli impianti di riscaldamento. Impianti radianti a pavimento ed a soffitto. Il calcolo delle canalizzazioni d'aria.
- Lezione n. 8 (4 ore di lezione frontale)
Caratteristiche delle superfici vetrate: coefficiente di trasmissione luminosa, coefficiente di riflessione e di assorbimento, fattore g. I vetri basso emissivi. Le pellicole anti UV. Calcolo delle rientrate di calore attraverso le superfici vetrate. Serre solari.
- Lezione n. 9 (4 ore di lezione frontale)
Gli impianti di raffrescamento e di condizionamento estivo. Bilanci energetici in regime estivo ed invernale degli edifici.
- Lezione n. 10 (4 ore di lezione frontale)
Gli impianti idrico sanitari. Gli impianti di distribuzione del gas. Gli impianti antincendio. Gli impianti elettrici degli edifici. Il collaudo degli impianti: criticità dei sistemi impiantistici e loro valutazione.
MODULO PROGETTAZIONE AMBIENTALE:
- Introduzione alla progettazione ambientale (4 ore di lezione frontale)
I ciclo di lezioni – Caratteri generali di progettazione ambientale (8 ore di lezione frontale)
- Strumenti per l’acquisizione dei fattori di influenza per la progettazione ambientale – Condizioni al contorno
- Compatibilità ambientale dell’aggregato edilizio
- Caratteri ambientali esterni del singolo edificio
II ciclo di lezioni – Caratteri tipologici di progettazione ambientale (8 ore di lezione frontale)
- Caratteri ambientali interni al singolo edificio
- Involucro e sistema esigenziale prestazionale
III ciclo di lezioni – Caratteri tecnologici di progettazione ambientale (8 ore di lezione frontale)
- Pelli di base ed elementi di seconda pelle, materiali e sistemi costruttivi
- Coperture, attacco a terra e nodi di interfaccia Metodi didattici
- Il modulo di impianti tecnici si articola in lezioni ed esercitazioni frontali sugli argomenti affrontati durante il corso.
Il modulo di progettazione ambientale si articola in:
lezioni frontali;
seminari di approfondimento, tenuti da architetti e/o docenti e/o operatori esterni su temi specifici;
un’esercitazione individuale suddivisa in tre fasi, che gli studenti imposteranno in aula;
giornate di revisione in aula. Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’apprendimento delle conoscenze e delle abilità previste dall’insegnamento verrà accertato mediante:
un esame scritto, principalmente relativo al modulo di Impianti tecnici;
un’esercitazione individuale svolta in tre fasi durante il corso, inerente i tre cicli di lezione del modulo di Progettazione ambientale; tale esercitazione riguarderà la progettazione ambientale alle varie scale di un aggregato edilizio, a destinazione d’uso residenziale, da collocare all’interno di un lotto assegnato situato entro uno specifico ambito geografico. Ogni fase di lavoro verrà consegnata dagli studenti secondo le modalità di volta in volta stabilite, e valutata con un punteggio espresso in quinti (n/5); la conversione in 30esimi avverrà nel momento in cui saranno state effettuate e valutate le tre consegne obbligatorie intermedie.
un esame orale – viene effettuato quando la votazione dello scritto è inferiore a 26/30 – al fine di approfondire l’effettiva acquisizione, da parte dello studente, dei contenuti trattati nel corso integrato di Progettazione Ambientale.
L’ accesso alla prova orale è subordinato al superamento dell’esame scritto.
Il risultato dell’esame finale sarà assegnato mediante una sommatoria delle tre componenti didattiche sopracitate. Testi di riferimento
- MODULO “IMPIANTI TECNICI”
- Yunus A. Çengel, Termodinamica e trasmissione del calore, McGraw-Hill Education, 2013
MODULO "PROGETTAZIONE AMBIENTALE"
- Fabio Conato, Valentina Frighi, Metodi della Progettazione Ambientale. Approccio integrato multiscala per la verifica prestazionale del progetto di architettura, FrancoAngeli, Milano, 2016
- Fabio Conato, Simona Cinti, Architettura e Involucro, Be-Ma Editrice, Milano, 2014
