Il corso introduce il bilancio energetico di un edificio e il calcolo del suo fabbisogno energetico per riscaldamento, climatizzazione, ventilazione e illuminazione. Si affrontano anche le metodologie per il calcolo della potenza di picco richiesta dagli impianti di climatizzazione. L’involucro edilizio e le partizioni interne sono analizzati anche dal punto di vista delle prestazioni acustiche in modo da garantire il soddisfacimento dei requisiti di legge. Si Illustrano le principali tipologie di impianti per la climatizzazione, e si forniscono le basi conoscitive dei sistemi di illuminazione naturale e artificiale e le relative tipologie impiantistiche.

Conoscenza dei metodi di calcolo del fabbisogno energetico e della potenza di picco richiesta agli impianti di climatizzazione e ventilazione. Capacità di calcolare i termini del bilancio energetico in regime invernale ed estivo: dispersioni/apporti di energia termica per trasmissione e per ventilazione, apporti endogeni e solari, principali criteri da adottare per ridurre il fabbisogno energetico.
Conoscenza di principi fondamentali, tipologie, caratteristiche operative e prestazioni degli impianti di climatizzazione.
Capacità di valutare i requisiti acustici passivi di un edificio e di fare scelte progettuali in relazione alle prestazioni dei componenti ed alla correzione acustica degli ambienti.
Capacità di dimensionare in prima approssimazione un impianto di illuminazione artificiale e valutare il contributo dell’illuminazione naturale.

Conoscenza di termodinamica e scambio termico.

Il corso è strutturato secondo quattro moduli di seguito declinati nel dettaglio.

Termofisica dell’edificio (18 ore di lezioni e esercitazioni)
Peculiarità dello scambio termico nelle pareti edilizie. Tipologie e caratteristiche dell’involucro opaco. Prestazioni dell’involucro trasparente e tipologie di vetri. Calcolo del fabbisogno energetico di un edificio per il controllo termoigrometrico (caso invernale ed estivo). Calcolo dei carichi termici ambientali invernali ed estivi.

Climatizzazione (32 ore di lezioni, esercitazioni e laboratorio)
Requisiti termoigrometrici e di qualità dell’aria negli ambienti interni. Sistemi e componenti per il controllo del microclima in base alla funzione svolta e al fluido termovettore utilizzato. Caratteristiche operative e configurazioni tipiche di varie tipologie di impianto (riscaldamento, ventilazione e climatizzazione). Distribuzione ed estrazione dell’aria in ambiente. Macchine ad assorbimento per la produzione del fluido freddo. Cenni sul monitoraggio del consumo energetico e il controllo degli impianti.

Fondamenti di acustica (18 ore lezioni, esercitazioni e laboratorio)
Grandezze fondamentali acustiche e unità di misura. Campo sonoro libero, confinato e semiriverberato. Acustica fisiologica e audiogramma normale. Requisiti e metodi di valutazione del comfort acustico. Requisiti acustici passivi e valutazione del disturbo da rumore. Normativa di riferimento. Controllo del rumore negli impianti e correzione acustica degli ambienti chiusi.

Fondamenti di illuminotecnica (12 ore di lezioni ed esercitazioni)
Grandezze fondamentali illuminotecniche e unità di misura. Requisiti ambientali e impiantistici nel caso di illuminazione artificiale. Tipologie di sorgenti luminose artificiali e di apparecchi illuminanti. Metodi semplificati per il calcolo dell’illuminazione artificiale. Requisiti e metodi di valutazione del comfort visivo. Sistemi per l’illuminazione naturale di spazi confinati: requisiti ambientali e tecnologie di controllo. Metodi semplificati per il calcolo dell’illuminazione naturale.

Svolgimento di due esercitazioni di laboratorio (climatizzazione e acustica) con cui ottenere dati da utilizzare per la redazione di relazioni da discutere in sede di esame. Svolgimento di altre esercitazioni di tipo progettuale.

Le presentazioni utilizzate durante le lezioni saranno messe a disposizione degli studenti. Saranno forniti riferimenti concernenti la letteratura tecnica e normativa.
• Andreini P., Soma F., "Climatizzazione degli edifici", Hoepli, 2010.
• ASHRAE Handbooks, ASHRAE, Atlanta, 2014-2017.
• Corrado V., Fabrizio E., "Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione", CLUT, Torino, 2012.
• Fracastoro G. V., "Fisica tecnica Ambientale – Parte I: termodinamica applicata", Otto Editore, Torino, 2003.
• Fracastoro G. V., "Fisica tecnica Ambientale – Parte II: trasporto di calore e di massa", Otto Editore, Torino, 2003.
• Fracastoro G. V., "Fisica Tecnica Ambientale – Parte III: acustica applicata", Otto Editore, Torino, 2003.
• Fracastoro G. V., "Fisica Tecnica Ambientale – Parte IV: illuminotecnica", Otto Editore, Torino, 2003.
• Masoero M., "Appunti di Acustica".
• Stefanutti L., Manuale degli impianti di climatizzazione", Tecniche Nuove, Milano, 2011.

Per accedere all’esame scritto è necessario avere caricato sul sito della didattica le relazioni affidate durante lo svolgimento del corso.
L’esame consiste in una prova scritta costituita da domande di teoria (60 minuti) ed esercizi (90 minuti). Le domande sono costituite da affermazioni "vero/falso" (48 punti su 60) e quattro domande aperte (3 punti ciascuna, 12 punti su 60). Ogni risposta corretta vale +1 e ogni risposta sbagliata vale -0,75. Le risposte non date contano -0,25 ciascuna. Al termine della prova di teoria, gli esaminandi confrontano le risposte date con quelle corrette distribuite dai docenti, e calcolano il punteggio così ottenuto. Chi consegue almeno 20 punti nella parte di affermazioni "vero/falso", che comunque saranno corrette successivamente dai docenti, può svolgere la parte di esercizi. Questa parte include: un esercizio di "Termofisica dell’edificio e climatizzazione" (16 punti), uno di "Acustica" (8 punti) e uno di "Illuminotecnica" (8 punti). Per superare l’esame è necessario conseguire almeno la valutazione di 15/30 su ciascuna delle due parti singole (teoria ed esercizi) e la media aritmetica delle due parti scritte deve raggiungere 18/30. Alla votazione conseguita durante la prova scritta si aggiunge un punteggio variabile tra zero e due punti, conseguito con la presentazione obbligatoria (effettuata durante le ultime settimane del corso) di una delle cinque relazioni affidate in precedenza.
La votazione così raggiunta non prevede nessun limite superiore.
L’esame orale è costituito da domande sugli argomenti trattati nel corso da svolgere alla lavagna interagendo col docente. Per accedervi è indispensabile avere raggiunto almeno 18/30 nella parte scritta. L’esame orale è obbligatorio per coloro che non hanno effettuato la presentazione sopra menzionata, mentre è facoltativo per tutti gli altri studenti.