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 interno ed esterno e di prestazione energetica di ambienti confinati, nonché di tecnologie edilizie coerenti. I contenuti dell’insegnamento comprendono: fondamenti di acustica, illuminazione, fluidodinamica, termodinamica e termocinetica; requisiti ambientali per il benessere; illuminazione naturale e artificiale; fonoassorbimento e fonoisolamento; termofisica dell’edificio; materiali e tecnologie edilizie impiegate per controllare i suddetti fenomeni. I fenomeni ambientali sopra descritti saranno affrontati a scala di territorio e di edificio, fornendo conoscenze e strumenti analitici a supporto del percorso progettuale degli insegnamenti che si svolgono in parallelo.

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 competenze che lo studente deve acquisire sono: - Conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere luminoso, acustico e termo-igrometrico, in rapporto alla percezione umana; - Capacità di calcolare le prestazioni e di verificare i principali requisiti acustici, illuminotecnici, termo-igrometrici, energetici in relazione all’involucro edilizio, all’ambiente interno ed esterno; - Capacità di operare scelte consapevoli in relazione al progetto fisico-tecnico dell’edificio e dell’ambiente esterno; - Capacità di analizzare criticamente i risultati ottenuti, dimostrando sensibilità verso gli ordini di grandezza; - Capacità di effettuare pre-dimensionamenti dell’impianto di climatizzazione.

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.

Il corso è strutturato in due periodi didattici, nei quali gli argomenti trattati saranno declinati maggiormente a scala territoriale nel corso del primo periodo didattico, e di edificio nel corso del secondo periodo didattico. I quattro macrotemi trattati sono i seguenti: A. 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; B. 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; C. FENOMENI TERMICI E MECCANICI (4 CFU), in cui sono trattati le grandezze climatiche esterne, i fondamenti di termodinamica e psicrometria, i fondamenti di termocinetica; la meccanica dei fluidi; D. 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.

L’insegnamento si articola in lezioni, esercitazioni numeriche e/o sperimentali e applicazioni progettuali. Le esercitazioni numeriche svolte in aula riguardano: il 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, il comportamento di semplici sistemi termodinamici, la psicrometria, la trasmissione del calore nei componenti edilizi, il controllo della condensazione nei componenti edilizi, l’ applicazione dei bilanci di massa e di energia dell’ambiente costruito, il calcolo delle dispersioni in condizioni di progetto invernali. In coerenza con le tematiche progettuali affrontate negli Atelier paralleli del primo e del secondo periodo didattico sono anche previste specifiche esercitazioni sperimentali ed applicazioni progettuali. Le esercitazioni, anche di tipo sperimentale, svolte nel primo periodo didattico e relative alla scala urbana, potranno riguardare tematiche tra cui la misura delle grandezze ambientali esterne, la mappatura di illuminamento e luminanza, la misura del livello sonoro. Le applicazioni progettuali, svolte nel secondo periodo didattico e relative alla scala edilizia, potranno riguardare temi tra cui la verifica dei requisiti termoigrometrici, illuminotecnici ed acustici delle soluzioni progettuali individuate.

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.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Elaborato grafico prodotto in gruppo;

Exam: Written test; Optional oral exam; Group graphic design project;

... 1. L’esame consiste in una prova scritta e 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, che può essere costituita da domande aperte e finalizzata alla verifica delle conoscenze teoriche o da un colloquio orale. 2. La prova scritta numerica consiste nella risoluzione di 3 o 5 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 (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. 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. L’esame dovrà essere obbligatoriamente sostenuto con i docenti del corso cui si è assegnati. 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. Le esercitazioni svolte nell’arco dell’anno, che potranno essere presentate attraverso un elaborato grafico anche prodotto in gruppo (max 3 componenti), concorreranno al punteggio 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.