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PORTALE DELLA DIDATTICA

Fisica tecnica ambientale

03AXZPM

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Architettura - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 80
Esercitazioni in aula 20
Tutoraggio 40
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Astolfi Arianna - Corso 2 Professore Associato ING-IND/11 40 20 0 0 9
Corgnati Stefano Paolo - Corso 3 Professore Ordinario ING-IND/11 40 0 0 0 8
Serra Valentina - Corso 1 Professore Associato ING-IND/11 80 20 0 0 9
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/11 10 A - Di base Discipline fisico-tecniche ed impiantistiche per l'architettura
2018/19
Il corso di Fisica Tecnica Ambientale è un insegnamento a carattere formativo, finalizzato a fornire conoscenze tecniche, strumenti di valutazione quantitativa e dati di riferimento in tema di qualità dell’ambiente confinato e di prestazione energetica, nonché di tecnologie edilizie coerenti. I contenuti dell’insegnamento comprendono i fondamenti di fluidodinamica, termodinamica, termocinetica, illuminazione ed acustica, i requisiti ambientali per il benessere, la termofisica dell’edificio, l’illuminazione naturale, il fonoassorbimento, il fonoisolamento, i materiali e le tecnologie edilizie impiegate per controllare i suddetti fenomeni. L’obiettivo didattico formativo è quello fare acquisire allo studente: - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere fluidodinamico, termo-igrometrico, luminoso e acustico in rapporto alla percezione umana; - la capacità di operare scelte consapevoli in relazione al progetto fisico-tecnico dell’edificio; - la capacità di calcolare le prestazioni e di verificare i principali requisiti termo-igrometrici, energetici, illuminotecnici ed acustici dell’involucro edilizio e dell’ambiente confinato.
The course ‘Building Physics’ aims to provide students with basic technical knowledge, assessment tools and data regarding the indoor environmental quality, the building energy performance and the building technologies. The course deals with the fundamentals of thermal-hygrometric, fluid-dynamics, visual and acoustical physical phenomena with particular attention to the correlated user perception (comfort) and energy related aspects. The purpose of this course is to train students in: - knowledge of environmental phenomena in fluid-dynamics, thermal-hygrometric, lighting and acoustic field in relation to human perception; - ability to adopt conscious choices with regard to the building physics project; - ability to quantify the building performances and verify the main thermal-hygrometric, energy, lighting and acoustic requirements, with regard to the indoor space and the building envelope.
L'insegnamento è mirato a fornire la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere fluidodinamico, termo-igrometrico, luminoso e acustico in rapporto alla percezione umana, degli indicatori prestazionali, degli strumenti di valutazione quantitativa e dei dati di riferimento principali nell’ambito dell’energetica edilizia, in relazione agli aspetti di ottimizzazione energetica del sistema edificio/impianto e della qualità dell’ambiente interno. Le abilità che lo studente deve acquisire sono: - la capacità di operare scelte consapevoli in relazione al progetto fisico-tecnico dell’edificio; - la capacità di determinare le prestazioni e verificare i principali requisiti termo-igrometrici, energetici, illuminotecnici ed acustici dell’involucro edilizio e dell’ambiente confinato; - la capacità di effettuare pre-dimensionamenti dell’impianto di climatizzazione.
The course aims to provide basic knowledge of building physics phenomena in the fluid-dynamics, thermal-hygrometric, lighting and acoustic field in relation to human perception, of the performance indicators, of the quantitative evaluation tools and of reference data related to building energy, addressing the issues of energy optimization of the building-system and of the indoor environmental quality. In more detail, at the end of the course students will acquire the following skills: - ability to make conscious choices with regard to the building physics design; - ability to assess the building performance and to verify the main thermal-hygrometric, energy, lighting and acoustic requirements related to the indoor environment and to the building envelope. - ability to size HVAC system components through simplified methods.
È richiesta la conoscenza dei fondamenti della fisica a livello di scuola media superiore e delle nozioni di matematica impartite nel corso di Istituzioni di Matematiche.
Students are requested to have the basic concepts of physics at a high-school level as well as of notions of mathematics, which are taught within the course "mathematics".
Il corso è strutturato in quattro macrotemi per un totale di 10 CFU: A. FENOMENI TERMICI E MECCANICI (4 CFU), in cui sono impartiti i fondamenti di termodinamica, termocinetica, psicrometria e meccanica dei fluidi. B. TERMOFISICA DELL’EDIFICIO (2 CFU), in cui sono definiti gli indicatori prestazionali dell’involucro edilizio ai fini della verifica dei requisiti termoigrometrici e le relazioni analitiche per la soluzione del bilancio di energia e massa del sistema edificio. C. ILLUMINAZIONE (2 CFU), in cui sono trattati il fenomeno luminoso dal punto di vista fisico e percettivo e sono forniti gli strumenti teorici in tema di progetto dell’illuminazione naturale e artificiale. D. ACUSTICA (2 CFU), in cui sono trattati il fenomeno acustico dal punto di vista fisico e percettivo e sono forniti gli strumenti teorici in tema di progetto del fonoisolamento e del fonoassorbimento.
The course is structured in four main topics for a total of 10 credits: A. FUNDAMENTALS OF THERMAL AND MECHANICAL PHENOMENA (4 credits), in which main contents are mechanics of fluids, thermodynamics, psychrometry, thermokinetics. B. BUILDING THERMAL-PHYSICS (2 credits), facing the aspects related to building thermal and energetic behaviour and building envelope design. C. LIGHTING (2 credits), dealing with physical properties and perception of light and daylighting and electric lighting design. D. ACOUSTICS (2 credits), dealing with physical properties and perception of sound, environmental and building acoustics.
Il corso si articola in lezioni ed esercitazioni. Tutti gli argomenti dell’insegnamento saranno oggetto di esercitazioni svolte in aula, sia a carattere numerico che sperimentale e/o applicativo. Esercitazioni numeriche Sono previste esercitazioni numeriche in aula riguardanti: applicazioni di meccanica dei fluidi, comportamento di semplici sistemi termodinamici, psicrometria, trasmissione del calore nei componenti edilizi, controllo della condensazione nei componenti edilizi, applicazione dei bilanci di massa e di energia dell’ambiente costruito, calcolo delle dispersioni in condizioni di progetto invernali, calcolo del fattore di luce diurna, dell’illuminamento medio e puntuale da sorgenti artificiali, del livello sonoro e del tempo convenzionale di riverberazione in ambienti interni, del potere fonoisolante secondo la legge della massa. Esercitazioni sperimentali Potranno essere svolte esercitazioni sperimentali riguardanti la misura di temperatura, umidità, velocità dell’aria e trasmittanza termica delle pareti, fattore di luce diurna, mappature di illuminamento e luminanza, livello sonoro, tempo di riverberazione e isolamento acustico.
The course will consist of both theoretical lectures and practical applications to better clarify the theoretical lectures and to acquire a practical solving-problem knowledge to apply to projects; practical applications will be concerned with both numerical exercises and experimental and design based practices. Numerical exercises Numerical exercises on all the topics dealt during the course will be developed in classroom. Experimental practices Experimental activities will be carried out regarding the measurement of temperature, humidity, air velocity and thermal transmittance, daylighting factor, illuminance and luminance mapping, sound level, reverberation time and acoustic insulation.
Libri di testo - Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edizione, CLUT, Torino, 2014. - Corrado V., Fabrizio E., Applicazioni di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, CLUT, Torino, 2009. - Astolfi A., Corrado V., Applicazioni di Illuminazione e Acustica, CELID, Torino, 2012. - AA.VV., Schede di Fisica tecnica ambientale. (Le schede verranno rese disponibili sul portale della didattica) Testi di approfondimento - Corrado V., Conoscenze di Base: unità di misura, fonti energetiche e fondamenti di termodinamica, Quaderni di bioedilizia, vol. 3, Forte Chance Piemonte, Torino, 2009. - Capozzoli A., Gorrino A., Caratterizzazione energetica e tecnologie costruttive dell’involucro edilizio, Quaderni di bioedilizia, vol. 6, Forte Chance Piemonte, Torino, 2010. - Oliaro, P., Corrado, V., Appunti delle lezioni di fisica tecnica, Politeko, c.so Einaudi 55, Torino, 1999. - Cengel, Y.A., Termodinamica e Trasmissione del Calore, III edizione, McGraw-Hill, 2009. - Fracastoro G.V., Fisica tecnica ambientale (parte I, II, III e IV), Torino, 2003, www.mondovi.polito.it/ebook/pubbl.html. - Ricciardi P., Elementi di acustica e illuminotecnica, McGraw-Hill, 2009. - Lo Verso V.R., Aghemo C., Guida alla progettazione dell'illuminazione naturale, AIDI, Torrazzi, Parma, 2003. - Spagnolo R. (a cura di), Acustica – Fondamenti e applicazioni, UTET, 2015. Ulteriori riferimenti bibliografici, legislativi e normativi verranno forniti durante il corso.
Basic books - Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edizione, CLUT, Torino, 2014. - Corrado V., Fabrizio E., Applicazioni di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, CLUT, Torino, 2009. - Astolfi A., Corrado V., Applicazioni di Illuminazione e Acustica, CELID, Torino, 2012. - AA.VV., Schede di Fisica tecnica ambientale. (The lecture notes will be available on the teaching portal) Books for further readings - Corrado V., Conoscenze di Base: unità di misura, fonti energetiche e fondamenti di termodinamica, Quaderni di bioedilizia, vol. 3, Forte Chance Piemonte, Torino, 2009. - Capozzoli A., Gorrino A., Caratterizzazione energetica e tecnologie costruttive dell’involucro edilizio, Quaderni di bioedilizia, vol. 6, Forte Chance Piemonte, Torino, 2010. - Oliaro, P., Corrado, V., Appunti delle lezioni di fisica tecnica, Politeko, c.so Einaudi 55, Torino, 1999. - Cengel, Y.A., Termodinamica e Trasmissione del Calore, III edizione, McGraw-Hill, 2009. - Fracastoro G.V., Fisica tecnica ambientale (parte I, II, III e IV), Torino, 2003, www.mondovi.polito.it/ebook/pubbl.html. - Ricciardi P., Elementi di acustica e illuminotecnica, McGraw-Hill, 2009. - Lo Verso V.R., Aghemo C., Guida alla progettazione dell'illuminazione naturale, AIDI, Torrazzi, Parma, 2003. - Spagnolo R. (a cura di), Acustica – Fondamenti e applicazioni, UTET, 2015. If necessary further and specific references will be provided during the course.
Modalità di esame: prova scritta; prova orale facoltativa;
1. L’esame consiste in una prova scritta ed in un eventuale colloquio orale di approfondimento. La prova scritta è formata da due parti: una numerica, costituita da esercizi e finalizzata alla verifica della capacità di applicazione dei concetti teorici, e una teorica, costituita da domande aperte e finalizzata alla verifica delle conoscenze teoriche. 2. La prova scritta numerica consiste nella risoluzione di 3 esercizi sui temi trattati in aula. Per ogni esercizio è previsto un tempo di mezz’ora. 3. Nel corso della prova teorica non è consentito consultare alcun testo; nel corso della prova scritta relativa allo svolgimento degli esercizi numerici è invece consentito consultare libri, dispense e formulari, ma non testi contenenti esercizi svolti. 4. In entrambe le parti della prova scritta (teoria ed esercizi) è necessario raggiungere la soglia di 15/30 e l’esame è superato se la media tra le due parti è pari ad almeno 18/30. Con valutazione media inferiore a 18/30 (ma superiore a 15/30), lo studente deve sostenere obbligatoriamente un colloquio orale. In tutti gli altri casi è data facoltà allo studente di decidere se sostenere il colloquio orale di approfondimento. Nel caso di esito negativo del colloquio orale lo studente dovrà ripetere anche la prova scritta. Il colloquio dovrà essere obbligatoriamente sostenuto nello stesso appello. 5. È obbligatoria la prenotazione da effettuarsi attraverso il portale della didattica (via internet). 6. Per tutti gli studenti è prevista la possibilità di sostenere una prova intermedia durante la sessione invernale sui temi trattati nel primo semestre. La prova scritta numerica consiste nella risoluzione di 2 esercizi sui temi trattati in aula nel primo periodo didattico; le domande di teoria vertono sul programma svolto nel primo semestre. Le regole di valutazione sono le stesse dell'esame completo. L'esame dovrà essere completato entro la sessione di settembre. Si potrà comunque sempre scegliere di rinunciare al voto della prova intermedia e sostenere l'esame completo. 7. Nel caso della prova intermedia, gli studenti che vengano bocciati sul programma della seconda parte del corso potranno sostenere nuovamente l'esame solo su quella parte entro la sessione di settembre. 8. L’esame dovrà essere obbligatoriamente sostenuto con i docenti del corso. Trascorsi 3 anni accademici dall’anno di frequenza, gli studenti che non avranno ancora superato l’esame potranno sostenerlo, a scelta, anche con i docenti degli altri corsi.
Exam: written test; optional oral exam;
1. Knowledge and competence acquired during the course are assessed through both a written and a possible oral test. The written examination consists of some numerical exercises with the aim of verifying the capacity of the student of facing specific case studies of building physics. The assessment of theoretical knowledges is carried out through an open question test. 2. In detail, in the numerical written part of the exam the students are asked to solve 3 numerical exercises regarding to the topics dealt during the course. For each exercise is expected 30 minutes. 3. It is not allowed to consult any solved exercises during the numerical written test. All the other didactic material is allowed (books, slides, notes). During the theoretical written exam is not allowed to consult any text. 4. For both part of the written test (numerical and theoretical) it's necessary to reach at least 15/30. The exam is passed if the average mark is 18/30. If the written exam mark is included between 15/30 and 17/30, the oral exam must be compulsory taken by the student (on the same exam session). In case of a negative evaluation of the oral exam, the student will have to repeat the whole exam (so also the written part). 5. Reservation through the web-portal is required. 6. All students can support a midterm exam during the winter session concerning the topics dealt in the first part of the course. This written midterm exam consists of solving 2 numerical exercises and answering to some open questions on the first part of the course. The evaluation rules are the same of the full exam. The second part of the exam must be taken by the end of the current academic year (September). The student can choose whether to renounce the vote of the midterm exam and take the full exam.


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