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PORTALE DELLA DIDATTICA

Progettazione fisico tecnica dell'edificio: illuminazione acustica

01OMCPQ

A.A. 2019/20

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Architettura Costruzione Citta' - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 60
Tutoraggio 30
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Astolfi Arianna Professore Associato ING-IND/11 30 0 0 0 10
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/11 6 B - Caratterizzanti Discipline fisico-tecniche ed impiantistiche per l'architettura
2018/19
Il Laboratorio Disciplinare di Progettazione Fisico Tecnica dell’Edificio si colloca all’interno del percorso di studi della Laurea Magistrale in Architettura Costruzione Città con la principale finalità di fornire conoscenze sulle tematiche illuminotecniche e acustiche applicate ai progetti di architettura. Una ulteriore finalità dell’insegnamento è quella di far conoscere agli studenti la ricchezza culturale, i requisiti, i metodi e gli strumenti propri della fisica dell’edificio al fine di poter svolgere una tesi di laurea disciplinare su questi temi. Al termine dell’insegnamento lo studente acquisisce la capacità di applicare tali conoscenze ad un progetto di architettura e in tale ambito affrontare contesti complessi nei quali le esigenze fisico-tecniche sono a volte contrastanti o condizionano pesantemente la progettazione architettonica. Nello specifico, lo studente sarà capace di comprendere i requisiti di progetto, tenere conto di normative e vincoli tecnologici, utilizzare gli strumenti di calcolo numerici o analitici più appropriati, conoscere i criteri per valutare e approvare un progetto fisico tecnico, compiere scelte consapevoli che coinvolgono diversi aspetti della progettazione di un edificio.
The disciplinary laboratory of ¡§Building physics and energy systems in architecture: Lighting and Acoustics¡¨ is inserted in the MSc in Architecture Building City and is aimed at providing students with knowledge of lighting and acoustical topics applied to architectural projects. Another objective is that of making students conscious of the cultural richness, the requirements, the methodologies and the tools typical of building physics, in order to be able to carry out a disciplinary thesis on these themes. At the end of the program, students will achieve the ability to apply this knowledge in architectural design that is a complex context in which building physics requirements may sometimes conflict or heavily influence the design phase. Specifically, students will be able to understand design requirements, to consider regulations and technological restrictions, to use more appropriate numerical or analytical calculation tools, know parameters to evaluate and approve a building physics project, and have the ability to make choices that involve different aspects of a building project.
Obiettivo didattico dell’insegnamento è quello di formare architetti dotati di conoscenze fisico-tecniche correlate al processo di progettazione degli edifici ed in grado di dialogare con le diverse competenze disciplinari che intervengono in tale processo. Nell’ambito del laboratorio disciplinare la capacità di applicare le conoscenze acquisite viene sviluppata attraverso lo svolgimento di una specifica attività progettuale. In particolare lo studente al termine dell’insegnamento acquisisce le seguenti conoscenze: - Conoscenza sui fenomeni fisici alla base dei fenomeni luminosi ed acustici nell’ambiente interno; - Conoscenza sui requisiti fisico-tecnici di progetto; - Conoscenza sulla normativa tecnica e legislativa inerente le tematiche della fisica tecnica ambientale (o fisica dell’edificio); - Conoscenza sulle principali tecnologie di involucro opaco e trasparente e sui materiali finalizzata al conseguimento dei requisiti fisico-tecnici; - Conoscenza sulle proprietà fisico-tecniche dei materiali; - Conoscenza sui metodi numerici e analitici di progettazione fisico-tecnica e impiantistica; - Conoscenza sulle metodologie di verifica sperimentale in laboratorio e in campo dei requisiti fisico-tecnici; e abilità: - Identificare i requisiti fisico-tecnici da verificare in fase di progettazione di un edificio in funzione della destinazione d’uso; - Definire la forma e la dimensione degli ambienti di un edificio in relazione al rispetto dei requisiti fisico-tecnici; - Scegliere i materiali, i componenti dell’involucro edilizio e i rivestimenti in relazione al rispetto dei requisiti fisico-tecnici; - Applicare metodi numerici e analitici di progettazione fisico-tecnica; - Valutare criticamente l’efficacia fisico-tecnica di una o più soluzioni progettuali; - Scegliere la soluzione progettuale che soddisfa contemporaneamente i diversi requisiti fisico-tecnici; - Prevedere dei protocolli di verifica sperimentale dei requisiti fisico-tecnici in laboratorio e in opera.
This teaching is aimed at providing architects with a basic knowledge of building physics phenomena linked to design process. Students acquire the knowledge required to dialogue with the various disciplinary skills, which operate in this process. During the teaching, students have the chance to test their achieved knowledge through a specific design activity. In particular, at the end of the program students will acquire the following: - Knowledge of physical concepts at the base of lighting and acoustic phenomena related to indoor environment; - Knowledge of building physics design requirements; - Knowledge of technical regulations and legislation related to building physics; - Knowledge of building physics properties of components and materials; - Knowledge of numerical and analytical methods for building physics and plant design; - Knowledge of methodologies for experimental verification of building physics requirements in laboratory and in the field; and abilities: - Identify building physics requirements, to be verified during the design process according to building use; - Define the shape and room dimensions of a building according to building physics requirements; - Choose materials, envelope components and cladding materials, respecting building physics requirements; - Apply numerical and analytical methods for building physics design; - Critically review various design solutions from a building physics point of view; - Choose the design solution that satisfies at the same time the various building physics requirements; - Apply some experimental verification protocols for building physics requirements in laboratory and in the field.
Per poter efficacemente frequentare l’insegnamento lo studente deve avere buone conoscenze di base in tema di Fisica Tecnica Ambientale (illuminazione, acustica e climatizzazione), già acquisite nel primo livello di laurea. In particolare si ritengono già acquisite le seguenti conoscenze: - Fondamenti di fluidodinamica, termodinamica, termocinetica, illuminazione ed acustica; - Principi di termofisica dell’edificio; - Principi di Illuminazione naturale; - Principi di fonoassorbimento e il fonoisolamento; - Principali materiali e le tecnologie edilizie impiegati per controllare i suddetti fenomeni. e abilità: - Capacità di operare scelte consapevoli in relazione al progetto fisico-tecnico dell’edificio; - Capacità di calcolare le prestazioni e di verificare i principali requisiti termo-igrometrici, energetici, illuminotecnici ed acustici dell’involucro edilizio e dell’ambiente confinato.
Students are requested to have the basic concepts of building physics applied to indoor environment (lighting, acoustics and air-conditioning), already achieved during the bachelor degree. In particular, the following knowledge is considered as achieved: - Basics of fluid-dynamics, thermodynamics, heat and mass transfer, lighting and acoustics; - Principles of thermal building-physics; - Principles of daylighting; - Principles of sound absorption and sound insulation; - Main materials and construction technologies used for keeping under control the above-mentioned phenomena. And abilities: - Ability to make conscious choices related to the building physics design; - Ability to calculate performance and to verify the main thermal-hygrometric, energy, lighting and acoustic requirements related to the building envelope and to the indoor environment.
L’insegnamento è da 6 crediti (60 ore). Le ore destinate alle lezioni sono circa 35, mentre le ore destinate all’attività progettuale in aula (esercitazioni svolte dal docente e revisioni) sono circa 25. Il carico totale di studio per questo modulo di insegnamento è compreso tra 150 e 180 ore, ossia tra 25 e 30 ore per credito. Ciò include le ore in classe, il completamento dell’attività progettuale, lo studio. Nell’insegnamento sono affrontate le seguenti tematiche:  Legislazione e la normativa acustica sui requisiti acustici passivi degli edifici (1.5 ore); - Tecnologie per il fonoisolamento (1.5 ore); - Progettazione del fonoisolamento secondo la norma tecnica UNI TR 11175 (1.5 ore); - Acustica dei piccoli ambienti (1.5 ore); - Progettazione dei materiali fonoassorbenti e fonodiffondenti (1.5 ore); - Acustica statistica e geometrica (3 ore); - Progettazione acustica preliminare (3 ore); - Acustica per gli ambienti destinati all'ascolto della parola. Indici di intelligibilità e loro misura (1.5 ore); - Acustica per gli ambienti destinati all'ascolto della musica. Indici di qualità acustica e loro misura (3 ore).  Il progetto di illuminazione in architettura: introduzione (1.5 ore)  Luce e uomo: salute, benessere e prestazione (3 ore);  La normativa tecnica di riferimento per il progetto dell’illuminazione dei luoghi di lavoro (1.5 ore);  Luce naturale: caratteristiche, approcci al progetto e strumenti di simulazione dell’illuminazione naturale degli ambienti interni (6 ore);  Luce e sostenibilità ambientale: integrazione luce naturale e artificiale e calcolo del fabbisogno energetico per l’illuminazione negli edifici (6 ore). Con riferimento alle singole tematiche trattate nel laboratorio, ad ogni studente si chiede di effettuare valutazioni fisico-tecniche su un progetto di architettura mediante strumenti di calcolo manuale e automatico messi a sua disposizione. Le valutazioni fisico-tecniche si configurano come attività progettuali specifiche in ambito acustico e illuminotecnico. L’analisi critica dei risultati di tali valutazioni dimostrano l’acquisizione della capacità di affrontare gli aspetti fisico tecnici di un progetto di architettura in modo autonomo, consapevolmente e con le competenze proprie di un progettista edile. Per la parte acustica lo studente affronterà in gruppo il progetto del fonoisolamento in accordo con la UNI TR 11175 e il DPCM 5/12/97 e la progettazione del trattamento acustico di un ambiente di medie dimensioni destinato all’ascolto della musica o della parola. Per la parte di illuminazione lo studente affronterà in gruppo il progetto dell’illuminazione naturale di ambienti di lavoro ed effettuerà una stima del fabbisogno energetico per l’illuminazione degli ambienti progettati.
Some building physics issues will be proposed to the students, which appear with frequency during design process. For each issue, professors provide a building physics interpretation of the topic and a methodology for an in-depth examination of the problem, in order to identify the best technological solutions according to regulations and indoor comfort requirements. In particular, the following topics are covered: ƒ{ Design requirements for acoustic and lighting environment; ƒ{ Acoustic and lighting legislation and regulations for buildings; ƒ{ Building envelope sound insulation; ƒ{ Building envelope lighting design (natural lighting systems: openings and blinds) ƒ{ Techniques for acoustic design of spaces for speech (classrooms, theatres and meeting rooms) and for music (from small rooms such as recording studios to big rooms such as music halls); ƒ{ In-field experimental verification techniques of acoustic design requirements; ƒ{ Lighting systems and calculation of lighting energy demand. Considering the topics covered during the program, each student has to make evaluations related to building physics regarding an architectural project with the support of manual calculation or automatic tools. These evaluations represent design activities specifically related to acoustic and lighting fields. Critical analysis on evaluation results demonstrates that students have achieved the ability to face building physics topics during the design phase; they will reach this goal in an autonomous way, consciously and with the competence typical of an architect.
Poiché la capacità di applicare le conoscenze acquisite viene sviluppata nello svolgimento di un’attività progettuale specifica mediamente complessa, compatibilmente con i vincoli logistici, si propongono temi progettuali che richiedono di essere sviluppati anche in gruppo, con gruppi di lavoro formati da tre o quattro studenti. Al fine di facilitare gli studenti nell’esecuzione dell’attività progettuale sono previste esercitazioni numeriche in aula, svolte dai docenti, o dagli studenti con l’assistenza dei docenti, riguardanti gli argomenti trattati nell’insegnamento. Le revisioni degli elaborati sono effettuate preferibilmente nell’orario di lezione, anche se sono possibili verifiche in altri giorni e orari concordati con gli studenti. Le verifiche degli elaborati per i diversi gruppi sono fissate previo appuntamento. Sono previste un massimo di tre o quattro revisioni per gruppo di lavoro, che si concludono entro la fine delle lezioni. Ciascun gruppo redige una relazione di progetto in cui sono raccolti i requisiti di progetto, gli schemi e i disegni atti a rappresentare le soluzioni adottate, i calcoli, i risultati e le conclusioni. Ogni gruppo riporta in forma sintetica i requisiti, le soluzioni progettuali, i risultati e le conclusioni su una presentazione power point da illustrare all’esame. Può essere fornita assistenza in aula da parte di un esercitatore, oltre al docente. Per particolari situazioni, il docente può essere disponibile su appuntamento (e-mail) per chiarimenti sulle lezioni. É consigliato l’uso di EXCEL o di MATLAB, è richiesto l’uso di strumenti di disegno (modellazione tridimensionale: Rhino, Autocad, SketchUp). Entro la fine del periodo didattico nel quale si svolge l’insegnamento gli studenti consegnano l’elaborato progettuale caricandolo sul portale, alla pagina dedicata, nella sezione “Elaborati”. L’elaborato progettuale viene corretto entro la prima data d’esame e rimane valido per più sessioni. Non è più possibile effettuare revisioni dell’elaborato con il docente oltre la durata dell’insegnamento. Inoltre, compatibilmente con il numero di studenti frequentanti, vengono effettuate visite tecniche a cantieri e opere realizzate o a centri di ricerca.
The development of a specific design activity is required in order to apply the achieved knowledge. Design topics could be carried out as a teamwork, with three or four students, or by a single student. In order to help students with their design activity, professors provide numerical exercises on topics covered during the teaching. The teaching is a 6 credit program (60 hours). 35 hours are destined to lessons on theory, while about 25 hours are for the design activity (exercises given by professors and times dedicated to review design activity). For this teaching, the total study load range is between 150 and 180 hours (between 25 and 30 hours per credit), which includes attending lessons, design activity and study. Preferably, work reviews take place during lesson time, even though checks could be possible on other days and times, arranged with the professors, by appointment. Each work group has a maximum of three or four reviews, which will be concluded by the end of the lessons. Every group is required to write a report, where the following data are collected: design requirements, schemes and sketches representing the adopted solutions, calculations, results and conclusions. In addition, they have to create a power point presentation, where requirements, project solutions, results and conclusions are reported in a synthetic form. The power point presentation will be illustrated during the final exam. In the classroom there could also be a tutor to help the students. For particular situations, the professor will be at students¡¦ disposal for any clarification about lessons, only by appointment (e-mail). The use of EXCEL or MATLAB is recommended for calculations; the use of drawing tools is also required. By the end of the teaching, students will upload the design work on the teaching portal, on the dedicated page, in the section called ¡§Elaborati¡¨. By the first exam date, the project work will be corrected and it will be valid for more sessions. After the end of the lessons, no more reviews with the professors will be possible. In addition, if the number of attending students is compatible, technical visits to construction sites will be organized.
Il docente utilizza regolarmente presentazioni ppt che sono caricate in rete, sulla pagina dell’insegnamento, prima delle lezioni. Documenti estesi preparati dal docente sui singoli argomenti costituiscono ulteriore materiale didattico. Lo studente che intende approfondire la materia di insegnamento può fare riferimento ai seguenti testi: Illuminazione: o G. Forcolini, “Lighting - Lampade, apparecchi, impianti, progettazione per ambienti interni ed esterni”, HOEPLI, 2004 o C. Aghemo, V. Lo Verso, “Manuale AIDI - Guida alla progettazione dell'illuminazione naturale”, Parma, 2003 o AA.VV, Sustainable indoor lighting, a cura di P. Sansoni, Mercatelli L., Farini A., Springler, 2015 Acustica: o R. Spagnolo (a cura di), Manuale di Acustica Applicata, CittàStudi, 2008 o S. Cingolani, R. Spagnolo (a cura di), Acustica Musicale e Architettonica, CittàStudi, 2007 o F. Alton Everest, Manuale di Acustica, Hoepli, 1996 (anche in inglese) o E. Cirillo - “Acustica Applicata” - McGraw-Hill - Milano, 1997. o P. Ricciardi - "Elementi di acustica e illuminotecnica" - McGraw-Hill, 2009. o AA.VV. - Manuale di progettazione edilizia - Volume secondo - Criteri ambientali e impianti - Hoepli Editore - Milano, 1994. Il docente ha cura di indicare in rete i capitoli dei testi di riferimento da approfondire per ogni argomento trattato a lezione. I riferimenti relativi alla letteratura tecnica ed alle normative cogenti e volontarie, nonché quelli relativi alla produzione industriale di componenti e sistemi tecnologici sono comunicati a lezione dal docente. Lo studente è comunque invitato a visitare il Centro di Documentazione presso il Laboratorio di Analisi e Modellazione dei Sistemi Ambientali (LAMSA) nella sede del Castello del Valentino.
Usually, professors use ppt presentations, which are uploaded on the teaching portal, before the lessons. Extended documents on single topics, prepared by professors, form additional teaching material. Students who want to examine the topic in-depth, can refer to the following books (bibliography is in Italian; further and specific references in English will be provided during the lessons): Lighting: o G. Forcolini, ¡§Lighting - Lampade, apparecchi, impianti, progettazione per ambienti interni ed esterni¡¨, HOEPLI, 2004 o C. Aghemo, V. Lo Verso, ¡§Manuale AIDI - Guida alla progettazione dell'illuminazione naturale¡¨, Parma, 2003 Acoustics: o R. Spagnolo (a cura di), Manuale di Acustica Applicata, CittàStudi, 2008 o S. Cingolani, R. Spagnolo (a cura di), Acustica Musicale e Architettonica, CittàStudi, 2007 o F. Alton Everest, Manuale di Acustica, Hoepli, 1996 (anche in inglese) o E. Cirillo - ¡§Acustica Applicata¡¨ - McGraw-Hill - Milano, 1997. o P. Ricciardi - "Elementi di acustica e illuminotecnica" - McGraw-Hill, 2009. o AA.VV. - Manuale di progettazione edilizia - Volume secondo - Criteri ambientali e impianti - Hoepli Editore - Milano, 1994; o AA.VV, Sustainable indoor lighting, a cura di P. Sansoni, Mercatelli L., Farini A., Springler, 2015; For each topic covered during the lessons, the professors specify, on the teaching portal, which chapters of the reference books have to be examined in-depth. In addition, during the lessons, other bibliography related to technical literature, to regulations and to industrial production of technological components and systems, will be communicated. It is also suggested that the students visit the Documentation Centre ¡§Laboratorio di Analisi e Modellazione dei Sistemi Ambientali¡¨ (LAMSA), housed in Castello del Valentino.
Modalità di esame: prova orale obbligatoria; progetto di gruppo;
Il controllo dell’apprendimento avviene dapprima attraverso un colloquio orale durante il quale si discute l’attività progettuale svolta dal gruppo di lavoro, dove vengono specificamente verificate le conoscenze acquisite dal singolo studente sui contenuti degli elaborati. Ad ogni studente saranno poste un minimo di 2 domande specifiche sull’esercitazione di acustica e 2 sull’esercitazione di illuminazione, e la valutazione massima sarà pari a 30/30. Lo studente dovrà anche sostenere un colloquio orale sulla parte teorica del corso, che nel caso di numero di iscritti superiore a 5 sarà sostituita da una prova scritta con 2 domande a risposta aperta, una di acustica e una di illuminazione, con valutazione massima pari a 30/30. Non si potrà consultare materiale didattico durante le prove. Per la parte esercitativa la votazione finale sarà la media della votazione sull’attività del gruppo, che si baserà sugli obiettivi raggiunti in termini di correttezza delle scelte tecniche operate (scelta dei materiali e del loro posizionamento), correttezza dei calcoli di progetto, rispetto dei requisiti di legge, e della votazione sulle conoscenze acquisite dal singolo studente, che sarà valutato su specifiche parti del progetto scelte dal docente. Per la parte teorica la valutazione si baserà sui contenuti delle risposte fornite, sulla loro estensione e profondità e sulla terminologia utilizzata. Per entrambe le prove le votazioni per la parte acustica e di illuminazione saranno paritetiche, così come le votazioni della parte relativa all’attività progettuale e alla parte teorica. La media delle votazioni sull’attività progettuale e sulla parte teorica costituirà il voto finale dell’esame.
Exam: compulsory oral exam; group project;
The exam will consist of an oral test during which the design activity carried out by a group of students, or by a single student, together with knowledge of theory achieved during the lessons, will be discussed. In the event of a written test in place of the oral test, this will involve open format questions on theoretical contents; then, there will be an oral test related to the design activity carried out during the program. The final mark will take into account the value of design activity and the correctness of the given answers; in addition clarity, ability to synthesis, and the properties of language demonstrated during the conversation or in written tests will be considered.


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