Insegnamenti

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Docente
SIMONE FERRARI (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[80/72]  ARCHITETTURA [72/30 - Ord. 2017]  ARCHITETTURA E SOSTENIBILITA' 4 40

Obiettivi

Il Corso fornisce le competenze necessarie per la comprensione dei principi fondamentali della Microclimatica degli Ambienti Urbani e la capacità di comprensione della fenomenologia dell’interazione dei flussi d’aria con l’ambiente costruito; in particolare, gli studenti apprenderanno come progettare utilizzando la forma degli edifici e la loro disposizione per ottimizzare il comfort, la qualità e l’efficienza energetica degli edifici e degli ambienti costruiti.
Gli obiettivi principali del corso sono:
• stimolare l’approfondimento delle conoscenze della Microclimatica degli Ambienti Urbani finalizzate alle applicazioni progettuali e pianificatorie dell’Architettura;
• indurre la conoscenza e la corretta interpretazione dei principi fondamentali della Microclimatica degli Ambienti Urbani che si incontrano in Architettura;
• fornire agli studenti una metodologia di interpretazione e calcolo concernente la modellazione dei flussi in ambiente urbano e della loro interazione con gli edifici.
I risultati di apprendimento attesi sono:
• la capacità di comprensione della fenomenologia dei flussi in ambiente urbano e della loro interazione con gli edifici;
• la capacità di applicare, nell'ambito della progettazione edilizia ed urbanistica, le conoscenze acquisite nella pratica della modellazione e della analisi dell'interazione tra flusso ed edifici in termini di sollecitazione, scambi di calore e dell'impatto ambientale di emissioni di inquinanti in atmosfera;
• l’abilità di reperire e usare dati per formulare risposte a problemi ben definiti, di tipo concreto o astratto;
• l’abilità di comunicare in merito ai fenomeni sopra descritti con i destinatari degli studi e delle simulazioni, e con chi sviluppa ed utilizza modelli di simulazione di flussi in ambiente urbano;
• la capacità di intraprendere studi più avanzati con una certa autonomia su particolari aspetti fenomenologici;
• la capacità di lavorare in gruppo.

Prerequisiti

Prerequisiti
Lo studente, prima di affrontare i contenuti del Corso di Microclimatica degli Ambienti Urbani, deve accertarsi di possedere buone conoscenze di Matematica e Fisica. In particolare, è indispensabile conoscere, per una corretta comprensione degli argomenti del Corso, i concetti di funzione, derivata e integrale, le grandezze fisiche (lunghezza, tempo, velocità, accelerazione, massa, forza, energia, potenza) e le loro unità di misura; è importante conoscere i principi fondamentali della meccanica.
Propedeuticità
Nessuna.

Contenuti

Programma:
• Fondamenti di fluidodinamica: conservazione della massa, pressione, teorema di Bernoulli generalizzato, linee di flusso, fondamenti di teoria della similitudine, regime laminare e turbolento, esercitazione (4h Lez. + 1h Es.).
• Fondamenti di fluidodinamica dei flussi atmosferici: cenni di micrometeorologia, struttura ed evoluzione dello Strato Limite Atmosferico (6h Lez.).
• Ventilazione urbana: struttura ed evoluzione dello strato limite urbano, effetto della canopia artificiale, isola di calore urbana, interazione tra l'isola di calore urbana e le correnti locali, canyon urbano, ventilazione nei canyon urbani, comfort esterno, sollecitazioni strutturali, cenni di tecniche di modellazione sperimentale, esercitazione (7h Lez. + 2h Es. + 1h Semin.).
• Elementi di dispersione di inquinanti in atmosfera: qualità dell’aria in ambito urbano, getti e pennacchi, tipologie di sorgenti, dispersione d’inquinanti nei canyon urbani, dimensionamento e posizionamento delle sorgenti, cenni di tecniche di modellazione sperimentale, esercitazione (4h Lez. + 1h Es. + 1h Semin.)
• Elementi di ventilazione naturale interna degli edifici: raffreddamento passivo, comfort interno, effetto di differenti tipologie di aperture, cenni di tecniche di modellazione sperimentale, esercitazione (4h Lez. + 1h Es.)
• Laboratorio: modellazione numerica di flussi in ambito urbano: interazione fluido-struttura e dispersione di inquinanti (8h Lab.)

Metodi Didattici

Le lezioni sono organizzate in modo che gli studenti siano stimolati a partecipare attivamente al raggiungimento delle conclusioni, anche attraverso il richiamo di quanto già studiato nei corsi precedenti o svolto in questo corso. Inoltre, se reso possibile dalla situazione epidemiologica,vengono svolte durante il corso sia esercitazioni in aula che attività laboratoriali. In particolare, le esercitazioni in aula sono organizzate in piccoli gruppi e sono relative alla risoluzione di problemi pratici della Microclimatica degli Ambienti Urbani d’interesse per l’architetto. Nel laboratorio, si utilizzerà un software di modellazione microclimatica tridimensionale per l’ottimizzazione della dimensione e forma di un edificio dal punto di vista microclimatico.
In particolare, le ore del corso sono così suddivise:
• lezioni frontali: 25 h;
• seminari: 2 h;
• esercitazioni in aula: 5 h;
• laboratorio: 8 h.
La didattica, se reso possibili dalla situazione epidemiologica, verrà erogata prevalentemente in presenza, integrata e “aumentata” con strategie online, allo scopo di garantirne la fruizione in modo innovativo e inclusivo.

Verifica dell'apprendimento

L’esame finale consiste in una prova orale con 3 domande. Obiettivo della prova orale è la valutazione delle conoscenze acquisite, in particolare in termini di comprensione delle applicazioni progettuali delle conoscenze, e della capacità di applicarle ad un caso pratico “aperto”, cioè in cui non tutte le variabili sono fissate e le opzioni decisionali sono lasciate allo studente (che deve avere le capacità di discuterle e motivarle).
Per ottenere una valutazione dal 18/30 al 21/30, lo studente deve dimostrare una conoscenza sufficiente degli argomenti fondamentali ed essere in grado almeno di impostare correttamente e risolvere un semplice problema tra quelli svolti a lezione.
Per ottenere una valutazione dal 22/30 al 24/30, lo studente deve dimostrare una conoscenza discreta di tutti gli argomenti oggetto d’esame ed essere in grado di risolvere un problema simile a quelli svolti a lezione.
Per ottenere una valutazione dal 25/30 al 27/30, lo studente deve dimostrare una conoscenza buona di tutti gli argomenti oggetto d’esame e delle loro applicazioni, oltre ad essere in grado di risolvere un problema non affrontato a lezione.
Per ottenere una valutazione dal 28/30 al 30/30 con lode, lo studente deve dimostrare una conoscenza ottima di tutti gli argomenti oggetto d’esame, con la capacità di individuare autonomamente le implicazioni pratiche degli argomenti stessi, ed essere in grado di risolvere in maniera autonoma e brillante un problema non affrontato a lezione.

Testi

Testi di riferimento:
• Urban climates, T. R. Oke, G. Mills, A. Christen, J. A. Voogt, Cambridge University Press.
• Energy and climate in the urban built environment, M. Santamouris, Routledge.
• Y.Tamura e R.Yoshie, Advanced Environmental Wind Engineering, Springer.
• G.Querzoli, Dispense di Idraulica, scaricabili da: http://pcque.unica.it/dispense/IdraulicaVO.PDF
• Y.A.Cengel e J.M.Cimbala, Meccanica dei Fluidi, McGraw-Hill.

Altre Informazioni

Le slide proiettate a lezione, collegamenti a siti web, codici utilizzati a lezione e altro materiale di supporto alla didattica sono disponibili sul dito del docente, alla pagina https://www.unica.it/unica/page/it/simoneferrari_MAT_corsi_di_climatologia_urbana_e_ventilazione_degli_edifici_e_di_microclimatica_degli_ambienti_urbani

Questionario e social

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