Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Fisica tecnica

10AXYMC, 10AXYMH

A.A. 2019/20

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Edile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 48
Esercitazioni in aula 32
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Corrado Vincenzo - Corso 1 Professore Ordinario ING-IND/11 48 16 0 0 9
Perino Marco - Corso 2 Professore Ordinario ING-IND/11 48 22 0 0 15
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/11 8 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
2018/19
Il corso si propone di fornire conoscenze tecnico-scientifiche di base e di sviluppare le capacità progettuali degli allievi nei settori della illuminotecnica, dell'acustica dell'ambiente esterno e confinato, della trasmissione del calore e della termodinamica. L’obiettivo didattico è quello di far acquisire allo studente: - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere acustico e luminoso in rapporto alla percezione umana ed al progetto. - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere energetico e termoigrometrico.
The course aims at providing students with basic technical and scientific knowledge and at developing design skills in the fields of lighting, environmental and building acoustics, heat transfer and thermodynamics. The educational objective is to provide students with: - knowledge of sound and light environmental phenomena in relation to the human perception and to design. - knowledge of energy and thermo-hygrometric environmental phenomena.
Conoscenza dei principi teorici fondamentali nonché degli strumenti di valutazione quantitativa e dei dati di riferimento principali nei settori della illuminotecnica, dell'acustica dell'ambiente esterno e confinato, della trasmissione del calore e della termodinamica. Capacità di eseguire bilanci di energia e massa, valutazioni di massima sulla caratteristiche dell’ambiente luminoso ed acustico. Capacità di elaborare soluzioni progettuali di massima, ottimizzate anche sotto il profilo energetico/ambientale, per i principali problemi di natura fisico-tecnica che si presentano oggi agli operatori del settore.
Knowledge of basic theoretical principles as well as of quantitative assessment tools and of the main reference data in the areas of lighting, environmental and building acoustics, heat transfer and thermodynamics. Ability to calculate mass and energy balances, rough estimation of visual and acoustic environment features. Ability to develop rough design solutions, also optimized in terms of energy / environment, for the main physical-technical problems faced by today's professionals.
Fondamenti di fisica, chimica, analisi matematica
Fundamentals of physics, chemistry, mathematical analysis
Elementi di illuminotecnica: sistema energetico e sistema fotometrico, curva di visibilità, sorgenti naturali, fattore di luce diurna, sorgenti artificiali, lampade a basso consumo energetico, apparecchi illuminanti, efficienza luminosa, analisi costo/benefici, altri parametri di caratterizzazione. Criteri progettuali per l'illuminazione artificiale di interni ed esterni. Elementi di acustica: grandezze fondamentali, meccanismo dell'udito, sensazioni auditive, audiogramma normale. Fonoassorbimento e fonoisolamento, caratteristiche di assorbimento e di attenuazione acustica dei materiali. Calcolo del tempo di riverberazione in un ambiente chiuso (formula di Sabine) e scelta del suo valore ottimale. Calcolo del fonoisolamento tra due ambienti chiusi adiacenti. Criteri progettuali per interventi di acustica architettonica. Valutazione del rumore, Livello equivalente e Curve di ponderazione Fondamenti di termodinamica: equazioni di conservazione. Trasformazioni termodinamiche reversibili e non, lavoro e calore. I° principio della termodinamica per sistemi chiusi e aperti. Energia interna ed entalpia. II° principio della termodinamica. Entropia. Diagramma delle fasi, liquidi e vapori, gas ideali. Macchine termiche a ciclo diretto e inverso. Concetto di efficienza. Psicrometria: proprietà dell'aria umida. Diagramma di Mollier per l'aria umida. Trasformazioni di riferimento per il controllo dei parametri termoigrometrici dell'aria. Cenni sulle tipologie impiantistiche per la climatizzazione degli ambienti. Elementi di scambio termico: conduzione. Convezione forzata e naturale. Irraggiamento, corpo nero, scambio termico per irraggiamento fra corpi neri e grigi. Proprietà radiative dei vetri. Trasmittanza termica e calcolo del profilo di temperatura in una parete piana multistrato. Scambi termici in presenza di radiazione solare, Temperatura sole-aria. Transitori termici a capacità concentrata. Cenni sul bilancio termico e di massa di un edificio, carichi sensibili / latenti. Diffusione del vapore nelle strutture edilizie: legge di Fick, condensazione superficiale ed interstiziale. Diagramma di Glaser.
Lighting elements: energy system and photometric system, visibility curve, daylight sources, daylight factor, artificial sources, energy-saving lamps, lighting fixtures, lighting efficiency, cost / benefit analysis, other characterization parameters. Design criteria for artificial lighting of interiors and exteriors. Elements of acoustics: fundamental quantities, hearing mechanism, auditory sensations, normal audiogram. Sound absorption and sound insulation, absorption characteristics and acoustic attenuation of the materials. Calculation of the reverberation time in a closed environment (Sabine formula) and choice of its optimum value. Calculation of sound insulation between two adjacent enclosed spaces. Design criteria for architectural acoustics interventions. Noise rating, equivalent level and weighting curves. Fundamentals of thermodynamics: conservation equations. Reversible thermodynamic transformations and not, work and heat. The first law of thermodynamics for closed and open systems. Internal energy and enthalpy. II Law of Thermodynamics. Entropy. Diagram of the phases, liquid and vapour, ideal gases. Thermal machines in direct and reverse cycle. Concept of efficiency. Psychrometry: moist air properties. Mollier diagram for moist air. Reference transformations for air hygrothermal parameters control. Outline of the system types for building air-conditioning. Elements of heat transfer: conduction. Forced and natural convection. Radiation, black body, heat exchange by radiation between blacks and grey bodies. Radiative properties of the glass. Thermal transmittance and the calculation of the temperature profile in a flat multilayer wall. Thermal exchanges in the presence of solar radiation, sol-air temperature. Thermal transients in lumped capacity. Notes on the heat and mass balance of a building, sensible / latent loads. Vapour diffusion in building structures: Fick's law, superficial and interstitial condensation. Diagram of Glaser.
L’insegnamento è organizzato in lezione a carattere teorico ed esercitazioni in cui si applicano, attraverso esercizi numerici, le conoscenze apprese. Le esercitazioni riguarderanno applicazioni delle conoscenze teoriche acquisite alla soluzione di problemi reali e di attualità, con particolare attenzione ai risvolti energetici/ambientali delle soluzioni elaborate. Saranno svolte mediante: • esercizi numerici in aula riguardanti le applicazioni dei concetti teorici introdotti a lezione, • sviluppo di calcoli progettuali di massima (tesine) riguardanti rispettivamente: - impianti di illuminazione per esterni; - interventi per la realizzazione delle condizioni di benessere acustico in una sala per conferenze; - ottimizzazione dei consumi energetici di un edificio mediante interventi sull’involucro edilizio opaco/trasparente
Teaching is organised in theoretical lectures and exercises, aimed at applying the learned knowledge through numerical exercises. The exercises will cover applications of the theoretical knowledge to the solution of real problems, with particular attention to energy / environmental implications of the solutions developed. They will be carried out by: • numerical exercises in the classroom regarding the applications of theoretical concepts introduced in lectures, • development of rough design calculations (term papers), respectively on: - lighting systems for outdoors; - measures for realising acoustic comfort conditions in a conference room; - optimization of building energy consumption by means of measures on the building opaque / transparent envelope.
• Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edizione, CLUT, Torino, 2014. • G.V. Fracastoro, Fisica Tecnica Ambientale, Otto editore, Torino, 2003. • 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. • materiale distribuito dai docenti. Per approfondire possono essere consultati all’occorrenza: • Termodinamica e trasmissione del calore – Yunus A. Cengel– ed. McGraw Hill.
• Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edition, CLUT, Torino, 2014. • G.V. Fracastoro, Fisica Tecnica Ambientale, Otto editore, Torino, 2003. • 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. • material provided by the lecturers. To depth the subjects, the following texts can be consulted, if necessary: • Introduction to thermodynamics and heat transfer – Yunus A. Cengel– publ. McGraw Hill.
Modalità di esame: prova scritta; prova orale facoltativa; elaborato scritto prodotto in gruppo;
La prenotazione all’esame su internet è obbligatoria. L’esame consiste in una prova scritta obbligatoria ed in una prova orale facoltativa. La prova scritta obbligatoria è articolata in due parti secondo il seguente schema: a) un test di teoria costituito da affermazioni del tipo vero/falso e/o da definizioni sintetiche, b) 4 esercizi numerici (1 esercizio di termodinamica, 1 esercizio di trasmissione del calore, 1 esercizio di acustica, 1 esercizio di illuminotecnica). La prova orale è facoltativa (rinunciando alla prova orale il voto massimo registrabile è 24/30). Per l’ammissione alla prova orale occorre aver superato il test scritto con un voto complessivo minimo di 15/30. L’orale viene svolto subito dopo la prova scritta.
Exam: written test; optional oral exam; group essay;
The exam booking on internet is mandatory. The exam consists of a written test and an optional oral examination. The written test is divided into two parts according to the following schedule: a) a theory test consists of statements of the true / false and / or synthetic definitions, b) 4 numerical exercises (1 exercise on thermodynamics, 1 exercise on heat transfer, 1 exercise on acoustics, 1 exercise on lighting). The oral examination is optional (by renouncing to the oral examination the maximum possible rating is 24/30). For admission to the oral examination you must have passed the written test with a minimum overall grade of 15/30. The oral examination is done immediately after the written test.


© Politecnico di Torino
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino, ITALY
m@il