IMPIANTI TECNICI PER L'ARCHITETTURA

Il corso di Impianti Tecnici per l’Architettura tratterà le tematiche relative alla scelta e al dimensionamento degli impianti termici, coniugando le nozioni derivanti dalla Fisica Tecnica con i temi dell’efficienza energetica e della riduzione dei consumi, con particolare attenzione alle prescrizioni della legislazione nazionale vigente. Pertanto, la parte di lezioni teoriche sarà finalizzata alla redazione di una serie di elaborati tecnici che riguarderanno le seguenti tematiche: climatizzazione invernale ed estiva, produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, produzione di acqua calda sanitaria da fonte rinnovabile. Tali tematiche troveranno applicazione durante le esercitazioni sostenute in aula.

PROGRAMMA DEL CORSO

Richiami sulla trasmissione del calore.

Analisi termica degli edifici. Prestazioni termofisiche degli elementi di involucro, criteri e valori di riferimento per il calcolo della trasmittanza. Bilancio energetico dell’edificio e determinazione dei carichi termici invernale ed estivo. Concetti di fabbisogno di energia primaria e di fabbisogno di energia termica utile. Norme UNI TS 11300.

Direttive europee inerente l'efficienza energetica degli edifici. Certificazione energetica degli edifici: obiettivi, descrizione di un attestato di prestazione energetica, metodo di calcolo utilizzati e normativa di riferimento.

La normativa italiana sul fabbisogno energetico per la climatizzazione degli edifici e la relativa classificazione energetica.

Gli impianti di climatizzazione invernale ed estiva, schemi di funzionamento e caratteristiche delle principali tipologie di centrali termiche impiegate negli edifici residenziali.

Gli impianti per la produzione di energia elettrica mediante tecnologia fotovoltaica.

Gli impianti per la produzione di energia termica mediante fonte solare.

Nell'ambito del corso si prevede, inoltre, lo svolgimento di un'esercitazione consistente nello sviluppo di un progetto di efficientamento energetico, con il fine di applicare gli elementi di teoria previsti dal corso. Il progetto avrà come oggetto un edificio che verrà individuato tra una delle due categorie: o un edificio esistente di cui si dispongono vari dati dimensionali e relativi agli impianti termici oppure un nuovo edificio da progettare. Uno degli obiettivi principali del lavoro è quello di verificare la capacità degli allievi di determinare il fabbisogno energetico dell’edificio e di individuare quegli interventi di varia natura che conducano verso la classe energetica massima, ovvero quella di edificio ad energia quasi zero (Nearly Zero Energy Building). Lo studio pertanto dovrà fare riferimento alle leggi vigenti inerenti l’efficienza energetica degli edifici, ovvero il Dlgs 192 e smi e quindi anche il Decreto dei Requisiti minimi del 2015 e gli altri Decreti collegati (come il Dlgs 28) e dovrà tenere conto del necessario contributo delle fonti di energia primaria rinnovabile.

L'attività di analisi sarà condotta mediante il supporto di un software tecnico dedicato all'analisi energetica ed alla determinazione della classe energetica degli edifici.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

1)     Impianti termici negli edifici residenziali ad elevate prestazioni energetiche. P. Savoia, Maggioli Editore

2)     Progettazione degli impianti di climatizzazione. L. De Santoli, F. Mancini, Maggioli Editore

Sitografia di riferimento; Altro materiale didattico

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Obiettivi formativi qualificanti

Il corso di Impianti Tecnici per l'Architettura si prefigge l’obiettivo di fornire le necessarie conoscenze per la moderna progettazione energetica nel rispetto del comfort ambientale e di metodi finalizzati alla minimizzazione dei consumi di energia, all’incremento dell’efficienza energetica, in termini di consumi di risorse e prestazioni del sistema edificio-impianto, con particolare attenzione agli standard europei e alla normativa italiana vigente. In esso vengono affrontate le tematiche del dimensionamento e della progettazione di una serie di sistemi impiantistici presenti negli edifici oltre ad un'integrazione delle leggi di fisica tecnica, pertinenti norme e legislazione nazionale. In particolare, gli impianti che verranno presi in considerazione saranno quelli che hanno una considerevole influenza sul bilancio energetico dell'edificio, nonché sulla caratterizzazione della classe di efficienza energetica dello stesso.

Obiettivi formativi specifici (con riferimento al tema del corso/laboratorio)

-        studio delle applicazioni tipiche della termofisica degli edifici, per l’analisi del comportamento termico degli elementi di involucro edilizio, attraverso l’acquisizione delle leggi che governano i meccanismi di scambio termico in regime stazionario;

-        acquisizione delle conoscenze necessarie per l’individuazione di soluzioni per il miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici, secondo la normativa vigente

-       acquisizione delle necessarie conoscenze sui metodi finalizzati alla minimizzazione dei consumi di energia, all’incremento dell’efficienza energetica, in termini di consumi di risorse e prestazioni del sistema edificio-impianto, con particolare attenzione agli standard europei e alla normativa italiana vigente e nel rispetto dei criteri di comfort ambientale.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Si suggerisce di sostenere l’esame dopo aver superato l’esame di Fisica Tecnica Ambientale

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Lezioni: (ore/anno in aula): 36

Esercitazioni: (ore/anno in aula):24

Attività pratiche: (ore/anno in aula): 10

Calendario delle attività formative

12-16 Febbraio: Richiami sulla trasmissione del calore, analisi termica degli edifici, prestazioni termofisiche degli elementi di involucro

19-23 Febbraio: Bilancio energetico dell’edificio. Determinazione dei carichi termici invernale ed estivo

26 Febbraio – 1 Marzo: UNI TS 11300. Esercitazione sulla determinazione del fabbisogno termico con fogli di calcolo Excel e software Blumatica

4-8 Marzo: Direttive europee e normativa italiana sull’efficienza energetica

11-15 Marzo: Certificazione energetica degli edifici

18-22 Marzo: Impianti di climatizzazione invernale ed estiva

25-27 Marzo / 3-5 Aprile: Schemi di funzionamento e caratteristiche delle principali tipologie di centrali termiche impiegate negli edifici residenziali

8-12 Aprile: Esercitazione: dimensionamento impianto termico aria-aria e aria-acqua

15-19 Aprile: Impianti per la produzione di energia elettrica mediante tecnologia fotovoltaica. Esercitazione

22-26 Aprile: Impianti per la produzione di energia termica mediante fonte solare. Esercitazione

29 Aprile – 3 Maggio: Esercitazione: sviluppo di un progetto di efficientamento energetico

6-10 Maggio: Esercitazione: sviluppo di un progetto di efficientamento energetico

LAVORO AUTONOMO DELLO STUDENTE

Il lavoro autonomo dello studente consisterà nelle seguenti attività (90 ore):

-       studio e approfondimento sui libri di testo degli argomenti di carattere teorico e applicativo trattati durante le ore di didattica frontale;

-       utilizzo di un software per lo sviluppo di un progetto di efficientamento energetico con riferimento alle normative vigenti

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

RISULTATI ATTESI

Conoscenza e capacità di comprensione (descrittore di Dublino 1 - knowledge and understanding)

Lo studente acquisirà specifiche conoscenze teoriche, metodologiche e operative sugli Impianti tecnici nell’Architettura e sui meccanismi di certificazione energetica degli edifici, con riferimento agli standard europei e alla normativa italiana vigente. Sarà in grado di comprendere le complesse relazioni che i processi di conversione dell’energia nel settore degli edifici.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (descrittore di Dublino 2 - applying knowledge and understanding)

Lo studente acquisirà la capacità di:

- analizzare i principali meccanismi della trasmissione del calore al fine di risolvere i problemi di scambio termico negli edifici;

- valutare gli aspetti generali che riguardano i bilanci energetici degli edifici;

- applicare i principi fisici ai casi reali per poi integrarli nelle scelte delle tecniche per realizzare manufatti edilizi di elevata qualità termofisica;

- acquisizione di strumenti metodologici e dati di riferimento per intervenire con specifica competenza nella progettazione laddove si devono trattare problemi di controllo ambientale e di certificazione energetica.

Autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3 - making judgements)

L’acquisizione dei metodi di indagine proposti consentirà allo studente di:

- affrontare le problematiche connesse con il calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici;

- selezionare soluzioni progettuali di risparmio energetico nei campi sopra indicati.

Abilità comunicative (descrittore di Dublino 4 - communication skills)

Le modalità di svolgimento del corso e quelle della verifica finale sono mirate a promuovere nello studente le capacità di:

- comunicare verso un’utenza esterna, costituita dai portatori di interesse privati ed istituzionali;

- sapersi interfacciare con le diverse competenze in gioco nel processo progettuale energeticamente efficiente ed eco-orientato.

Capacità d’apprendimento (descrittore di Dublino 5 - learning skills)

- Acquisizione di competenze tecniche in applicazione delle conoscenze di base della Fisica Tecnica riguardanti le applicazioni proprie dell'ambiente confinato.

- Acquisizione di terminologie, linguaggi, metodologie numeriche e descrittive degli interventi, al fine di fornire allo studente le conoscenze per affrontare i problemi legati al miglioramento delle prestazioni energetiche e i metodi di indagine per l'analisi energetica, secondo la normativa vigente.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

All’esame di profitto potranno accedere solo gli studenti che avranno raggiunto una frequenza non inferiore al 70% (Art. 14 del Regolamento Didattico).

L’esame di profitto consisterà in un colloquio orale, concernente quesiti di natura sia applicativa che teorica, riguardanti gli argomenti trattati nel corso. L'esame è volto a verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite durante il corso.

L’esame è basato sia sulla valutazione delle esercitazioni assegnate durante il corso, sia sulla valutazione della prova orale, entrambe mirate ad accertare il possesso delle competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso integrato.

La valutazione è espressa in trentesimi; il punteggio massimo si ottiene se il candidato dimostra di aver maturato i tre seguenti requisiti:

- capacità di giudizio critica nel settore in esame;

- capacità di rappresentare l'impatto dei contenuti oggetto del corso all'interno del settore/disciplina nel quale i contenuti si iscrivono;

- padronanza nella capacità di rappresentare idee e/o soluzioni innovative nel contesto della disciplina.

Lo studente risponderà a domande specifiche sugli argomenti affrontati durante il corso.

Le domande, sia aperte sia semi-strutturate e appositamente pensate per testare i risultati di apprendimento previsti, tenderanno a verificare:

a) le conoscenze acquisite - sarà richiesta la capacità di stabilire connessioni tra i contenuti teorici e quelli applicativi del corso.

b) le capacità elaborative - saranno valutate le seguenti capacità dei candidati:

- fornire autonomi giudizi in merito ai contenuti disciplinari;

- comprendere le applicazioni o le implicazioni degli stessi nell'ambito della disciplina;

- collocare i contenuti disciplinari all'interno del contesto professionale e tecnologico di riferimento.

c) il possesso di un’adeguata capacità espositiva - si darà una valutazione minima, nel caso in cui il candidato dimostri una proprietà di linguaggio adeguata al contesto professionale di riferimento, ma questa non sia sufficientemente articolata, mentre la valutazione sarà massima per chi dimostri piena padronanza del linguaggio e della logica di settore.

La votazione, espressa in trentesimi, verrà assegnata sulla base del livello di raggiungimento dei risultati attesi secondo gli indicatori di Dublino.

Per gli studenti che ottengano un risultato insufficiente o si ritirino durante la prova, il docente valuterà se potranno sostenere nuovamente l'esame nella stessa sessione o dovranno presentarsi solo a partire dalla sessione successiva.

Esso sarà dato secondo la seguente scala di giudizio:

Eccellente 30 - 30 e lode: Ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, buona capacità analitica, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.

Molto buono 26 - 29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.

Buono 24 - 25: Conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprietà di linguaggio, con limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.

Soddisfacente 21 – 23: Non ha piena padronanza degli argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà di linguaggio, scarsa capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

Sufficiente 18 – 20: Minima conoscenza di base degli argomenti principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

Insufficiente: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli argomenti trattati nell'insegnamento.

Modalità di svolgimento dell’esame: Teoria con esercitazione in aula

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023