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.

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.

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.

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.

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.

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.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Progetto di gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

... 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.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.