URBAN AND ENVIRONMENTAL APPLIED PHYSICS

Docenti: 
Crediti: 
4
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
FISICA TECNICA AMBIENTALE (ING-IND/11)
Semestre dell'insegnamento: 
Annuale
Anno di corso: 
1
Lingua di insegnamento: 

INGLESE

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere:
A conclusione del percorso didattico lo studente avrà acquisito conoscenze relative alla progettazione di edifici funzionali al contenimento dei consumi energetici, ed in grado di garantire agli occupanti adeguate condizioni di confort termo-igrometrico, acustico ed illuminotecnico..
Competenze:
Lo studente sarà in grado di identificare e dimensionare soluzioni progettuali idonee al raggiungimento dei suddetti scopi, sia relativamente all’involucro edilizio che agli impianti.
Autonomia di giudizio:
A conclusione del processo di apprendimento lo studente avrà acquisito strumenti per valutare comparativamente la validità delle soluzioni standard proposte dall’industria sia con riferimento ai componenti costitutivi dell’involucro edilizio che dei componenti e delle soluzioni impiantistiche.
Capacità comunicative:
La procedura di valutazione “in workshop” prevista per il corso determinerà la necessità per gli studenti di sviluppare adeguate capacità di lavoro in team e di intercomunicazione anche mediante strumenti informatici di tipo collaborativo, e di predisporre una presentazione multimediale in Powerpoint del loro progetto.
Capacità di apprendere
Gli studenti impareranno il linguaggio tecnico ed il formalismo richiesti per poter successivamente approfondire la loro conoscenza della materia su testi specialistici e letteratura scientifica.

Prerequisiti

Per seguire con profitto il corso d’insegnamento è necessario aver acquisito le nozioni di base di Fisica Tecnica previste nell’ambito del corso di laurea triennale.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso si prefigge di fornire agli studenti gli elementi applicativi della Fisica Tecnica Ambientale attinenti le problematiche ambientali, in tutte le sue accezioni. Vengono pertanto applicati i concetti appresi nel corso di Fisica Tecnica della laurea triennale alla soluzione dei problemi termici, igrometrici, acustici, illuminotecnici e di impatto ambientale delle opera la cui progettazione è affidata ad un architetto: dalle normali case di civile abitazione agli uffici siti in aree urbane, ma anche teatri, stazioni ferroviarie ed aeroporti, edifici scolastici, ospedali, chiese, etc. .
In particolare vengono analizzati i problemi relative all’involucro edilizio (isolamento termico ed acustico, illuminotecnica in luce diurna) ed agli impianti finalizzati ad integrare le funzioni dell’involucro (riscaldamento, raffrescamento, diffusione sonora, illuminazione artificiale).
Il corso è svolto con un taglio applicativo, con sistematico svolgimento di problemi ed esempi, anche in forma numerica o con l’ausilio di supporti grafici, tabelle, nomogrammi.
Agli studenti è affidata la redazione di un progetto relativo ad un edificio inserito in un contesto urbano ad alta densità abitativa, per il quale dovranno produrre tutta la documentazione tecnica richiesta dal vigente quadro normativo: attestati di prestazione energetica, classificazione delle prestazioni acustiche, relazione di verifica dei requisiti illuminotecnici.

Programma esteso

Richiami sui bilanci energetici e sullo scambio termico
Flusso di calore attraverso una parete multistrato
Trasporto di vapore attraverso una parete multistrato (Glaser)
Temperatura dell’aria e temperatura radiante nei locali
Stima del fabbisogno energetico per il riscaldamento e la climatizzazione
La Certificazione Energetica degli edifici
Fondamenti di acustica applicata e di percezione umana del suono
Le grandezze fondamentali dell’acustica edilizia
I requisiti acustici passivi degli edifici, leggi e norme tecniche
La Certificazione Acustica degli edifici
Le grandezze fondamentali dell’illuminotecnica
Principi di confort visivo in luce naturale
Progettazione di involucri edilizi rispondenti ai requisiti termici, acustici ed illuminotecnici
Breve panoramica sugli impianti di riscaldamento e climatizzazione e sui volumi tecnici a essi necessari da prevedere nella progettazione architettonica.
Il problema della rumorosità prodotta dagli impianti e dai dispositivi.
Illuminazione artificiale entro i locali ed all’esterno.
Inquinamento luminoso, illuminazione stradale ed esterna a basso impatto sul cielo stellato.

Bibliografia

Testi consigliati:
Y. Cengel - Termodinamica E Trasmissione Del Calore 4° Ed.
P. Ricciardi - Elementi Di Acustica E Illuminotecnica
McGraw Hill Editore
ISBN dei due volumi legati 978883866860-9.
Tuttavia per la gran parte degli studenti dovrebbe risultare sufficiente il materiale reso disponibile dal docente via Internet (slides Powerpoint, dispense, brevi filmati)

Metodi didattici

La parte teorica delle lezioni è erogata tramite strumenti informatici, anziché con tradizionali lezioni frontali in classe. Il docente mette a disposizione sul sito web del corso una varietà di materiali multimediali (trasparenze, dispense, videoregistrazione delle lezioni), indicando quali di esse debbono essere utilizzati prima di ciascuna sessione interattiva in classe.
Durante queste sessioni, l’attività svolta in classe è di tipo “workshop”, con soluzione di problemi ed esecuzione di attività di dimensionamento progettuale, effettuate in parte dal docente, e poi replicate dagli studenti.
Questo tipo di attività include anche la verifica sistematica dei progressi fatti dagli studenti, risultando nella progressiva costruzione di un profilo di valutazione di ciascuno studente, e conseguentemente con la possibilità di stabilire aiuti e supporto per quelli che stanno rimanendo indietro. Queste attività includono esperienze pratiche utilizzando strumenti di misura delle varie grandezze fisiche.
La partecipazione ad almeno il 70% delle sessioni interattive in classe è obbligatoria per venire ammessi all0’esame finale, conseguentemente è necessario firmare un registro delle presenze all’inizio ed alla fine di ciascuna lezione.
Nel caso la normale attività in classe non sia possibile causa COVID-19, la didattica frontale sarà sostituita dalle lezioni preregistrate e liberamente scaricabili, e le esercitazioni e le verifiche intermedie verranno condotte mediante collegamento interattivo su MS Teams.
In nessun caso verrà effettuata una didattica ibrida, con ridotto numero di studenti in classe e simultanea trasmissione in streaming della lezione. Questa modalità è inefficace e tecnicamente deteriore.
Per cui i casi sono 2: o si fa normalmente lezione tutti in aula (preferibile), oppure tutti a casa in modalità remota.

Modalità verifica apprendimento

La verifica dell’apprendimento consta di due momenti distinti:
1) la costruzione di un profilo di apprendimento personalizzato, basata sull’attività interattiva svolta in classe e/o mediante procedure informatiche da casa (per gli studenti lavoratori, oppure per tutti in caso di impossibilità ad effettuare attività in classe causa emergenza Coronavirus), e basata primariamente sulla valutazione dell'elaborato di progetto prodotto.
2) Una interrogazione orale tradizionale, primariariamente focalizzata sui contenuti teorici costituenti la prima parte del corso.

Altre informazioni

HTTP://pcfarina.eng.unipr.it/FTAC-2021.htm