Insegnamenti

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Docente
ANDREA FRATTOLILLO (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[80/71]  SCIENZE DELL'ARCHITETTURA [71/00 - Ord. 2017]  PERCORSO COMUNE 8 80

Obiettivi

- Conoscenza e comprensione: Il corso si prefigge di fornire agli studenti la conoscenza dei fenomeni alla base della termofisica dell'edificio, portando le capacità degli stessi alla comprensione delle leggi che governano i meccanismi di scambio termico in regime stazionario e della propagazione delle onde sonore attraverso l’involucro. Tale obiettivo verrà raggiunto anche attraverso l’uso di libri di testo avanzati, nonché la consultazione di studi e ricerche d’avanguardia nel campo oggetto di studio.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Il corso porterà gli studenti ad applicare le conoscenze acquisite nell'utilizzo di materiali ad alta prestazione energetica ed acustica nella progettazione dell’involucro dell’edificio, nonché alla acquisizione delle competenze di base per le future attività di progettazione tecnico-impiantistica.
- Autonomia di giudizio: Gli studenti acquisiranno la capacità di interpretare i dati relativi ai principali parametri di consumo energetico di un edificio, nonché quelli relativi al comfort acustico ed illuminotecnico di ambienti confinati, riuscendo a formulare e risolvere i problemi proposti, dimostrando un adeguato grado di autonomia rispetto alle competenze specifiche del proprio futuro ambito professionale.
- Abilità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche relative alle aree tipiche della fisica tecnica ambientale, ed in particolare di evidenziare le relazioni tra i principi basilari e gli aspetti applicativi.
- Capacità di apprendimento: Gli studenti acquisiranno la piena comprensione delle basi della termodinamica, della trasmissione del calore dell’acustica e dell'illuminotecnica, acquisendo la capacità di affrontare e risolvere problemi numerici su alcuni argomenti specifici, nonché quella di applicare gli strumenti cognitivi di base per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze.

Prerequisiti

Conoscenze basilari di calcolo differenziale (derivate semplici e parziali) e di funzioni integrali.

Contenuti

Gli obiettivi formativi del corso prevedono l''acquisizione della formazione di base nei settori della termofisica degli edifici e del comfort acustico ed illuminotecnico, come brevemente articolato si seguito.
- Termodinamica applicata
I sistemi termodinamici, grandezze di stato, proprietà termofisiche delle sostanze e dei materiali da costruzione. Le forme di energia, bilanci di massa e di energia. Primo principio della termodinamica. Il secondo principio della termodinamica. Teorema di Carnot. Aria umida e sue trasformazioni termodinamiche. Diagrammi psicrometrici.
Gli argomenti verranno trattati in circa 30 ore di teoria e 20 ore di esercitazione.
- Trasporto di calore e di massa
La conduzione termica. La legge di Fourier e l'equazione generale della conduzione. Le grandezze termiche: conducibilità, resistenza e conduttanza. La conduzione in pareti piane monostrato e multistrato. La convezione naturale e forzata. Analisi qualitativa dello scambio di calore per convezione. Valutazione dei coefficienti di convezione nelle principali condizioni di scambio. Irraggiamento. Propagazione di energia mediante onde e parametri caratteristici. Corpo nero e corpi grigi. Proprietà e leggi fondamentali. Scambio di energia per irraggiamento su pareti piane. Radiazione solare ed effetto serra. Trasmissione del vapore. Permeabilità al vapore di pareti e diagramma di Glaser.
Gli argomenti verranno trattati in circa 20 ore di teoria e 2 ore di esercitazione.
- Fondamenti di Acustica ed illuminotecnica
Grandezze acustiche fondamentali. La propagazione delle onde sonore in campo aperto. Proprietà acustiche dei materiali: fonoisolamento e fonoassorbimento. Il tempo di riverberazione in ambienti confinati. Grandezze illuminotecniche fondamentali. Illuminazione naturale. Le lampade e l''illuminazione artificiale. Parametri illuminotecnici architettonici. Il controllo della luce negli interni.
Gli argomenti verranno trattati in circa 10 ore di teoria e 5 ore di esercitazione.

Metodi Didattici

In condizioni normali il corso prevede lezioni frontali per tutto il programma. Esercitazioni su alcuni specifiche tematiche.
Tutte le lezioni teoriche nonché le esercitazioni sono svolte alla lavagna. Le lezioni inerenti gli aspetti legislativi e normativi inerenti i requisiti energetici ed acustici di un edificio sono invece svolte con proiezioni di presentazioni.
Per lo svolgimento di alcune esercitazioni sono distribuiti in aula alcuni supporti didattici (tabelle con proprietà di alcune sostanze; diagramma psicrometrico, proprietà, conduttive, radiative ed acustiche di materiali). Gli stessi materiali sono comunque messi a disposizione on line a tutti gli studenti in apposito cloud. Per soddisfare esigenze didattiche specifiche connesse alla situazione epidemiologica in corso, è
prevista la possibilità che le lezioni e le esercitazioni vengano svolte in diretta streaming e registrate. Le registrazioni verranno rese disponibili on-line.
Le esercitazioni potranno essere svolte mediante forme di interazione a distanza con i supporti informatici disponibili.
Tutto il corso, è curato personalmente dal docente. Tutto il materiale didattico integrativo necessario alla preparazione dell'esame è messo a disposizione on line a tutti gli studenti in apposito cloud.

Verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova finale scritta e orale: è necessario ottenere la sufficienza (votazione 18) in entrambe le prove.
La prova scritta è composta di due esercizi, ciascuno dei quali richiede di rispondere al massimo a tre quesiti (le risposte sono numeriche e devono essere espresse nell'unità di misura proposta).
Lo studente può essere esonerato dallo svolgimento della prova scritta svolgendo due prove intermedie durante il corso, ciascuna relativa ai due macroargomenti: a) Termodinamica applicata; b) Trasmissione del calore. L’esonero dalla prova scritta è ottenuto con il raggiungimento di una votazione complessiva almeno pari a 18 (somma delle vota-zioni ottenute nelle due singole prove, ciascuna con votazione massima pari a 15/15).
La votazione della prova scritta sarà compresa in appositi intervalli di giudizio: votazione tra 18 e 22 se lo studente ha dimostrato di aver acquisito le conoscenze di base della termodinamica applicata e della trasmissione del calore; votazione tra 23 e 26 se lo studente dimostra di saper interpretare i dati forniti, riuscendo a formulare ed impostare la risoluzione dei problemi proposti; votazione oltre il 27 se lo studente dimostra di saper interpretare i dati forniti, risolvendo i problemi proposti in maniera chiara e corretta.
La prova orale consiste in 3-4 domande. Durante il colloquio orale viene valutata non solo la conoscenza nozionistica e la semplice restituzione di quanto contenuto nelle dispense, ma soprattutto la capacità di mettere in relazione i diversi argomenti trattati. La votazione della prova orale sarà compresa tra 18 e 22 per comprensione elementare ed esposizione poco efficace; tra 23 e 27 per buona comprensione e chiara esposizione; oltre il 27 per comprensione completa ed esposizione brillante ed efficace.
Il voto finale viene attribuito sulla base della media dei risultati parziali (scritto/esonero ed orale) ottenuti.

Testi

I principali contenuti del corso sono trattati nei seguenti testi:
Y. Cengel, - Termodinamica e trasmissione del calore - Mc Graw Hill, Milano.
R. Mastrullo, P. Mazzei, R. Vanoli - Termodinamica per ingegneri - Liguori Editore, Napoli
P. Ricciardi - Elementi di acustica e illuminotecnica - Mc Graw Hill, Milano.
Si suggerisce ad integrazione dei testi menzionati anche
Lazzarin R., Strada M. - Elementi di acustica tecnica - Cleup, Padova.
A questi testi si aggiungono le presentazioni proiettate in merito ai requisiti normativi e legislativi per l’involucro degli edifici.
Tutte le tabelle e diagrammi di supporto alle esercitazioni sono fornite durante il corso e condivise in apposito cloud.

Altre Informazioni

Il docente si rende disponibile per spiegazioni in lingua inglese

Questionario e social

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