L’insegnamento " Progettazione dell’ambiente costruito resiliente ai cambiamenti climatici" si colloca all’interno del percorso di studi della Laurea Magistrale in Ingegneria Edile con la finalità di fornire conoscenze e capacità progettuali nel campo del comportamento termico e delle prestazioni energetiche degli edifici anche in contesti di particolare complessità come quelli emergenziali o legati al cambiamento climatico. Un’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 e porre le basi per un percorso professionale specializzato in questo settore. 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.

Le abilità e le conoscenze acquisite al termine delle lezioni includono la capacità di: - valutare i requisiti per una corretta progettazione energetica di un edificio e di un distretto di edifici, compresi i requisiti di comfort termico e IAQ e i requisiti di efficienza energetica dei vari componenti e impianti di un edificio; - valutare in termini energetici sistemi edilizi ed impiantistici a livello di edificio e di distretto per ottimizzare le prestazioni energetiche e la qualità ambientale interna in uno scenario di cambiamento climatico; - sviluppare la progettazione per la riqualificazione energetica di edifici e distretti resiliente al cambiamento climatico; - conoscere lo scenario legislativo e normativo attuale in tema di prestazione energetica degli edifici e di pianificazione energetica.

Per poter efficacemente frequentare l’insegnamento lo studente deve avere buone conoscenze di base di Fisica Tecnica Ambientale (termofisica dell’edificio e climatizzazione), già acquisite nel primo livello di laurea e nel primo anno della laurea magistrale. In particolare si ritengono già acquisite le seguenti conoscenze: - Fondamenti di fluidodinamica, termodinamica e trasmissione del calore; - Principi di termofisica dell’edificio; - Principali materiali e tecnologie edilizie impiegati per controllare i fenomeni di carattere energetico. e abilità: - Capacità di valutare le prestazioni di base (ad es. trasmittanza termica, fattore solare, ecc.) e di verificare i principali requisiti termo-igrometrici ed energetici dell’involucro edilizio e dell’ambiente confinato.

L’insegnamento viene svolto proponendo agli studenti alcune delle problematiche fisico-tecniche ricorrenti in sede di progettazione degli edifici e dei distretti di edifici fornendo, per ciascuna di esse, sia una chiave di lettura fisico tecnica sia una metodologia per l’approfondimento e la ricerca di soluzioni idonee a soddisfare le esigenze di qualità e comfort ambientale, contenendo i consumi energetici da fonte non rinnovabile. 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. L’insegnamento tratta in particolare i seguenti argomenti (non necessariamente nell’ordine di svolgimento temporale): A) Qualità ambientale interna e controllo ambientale - Concetti di base sul comfort termico (metodo PMV e comfort adattivo) - Indoor Air Quality (IAQ) e ventilazione, metodi di base prescrittivi e prestazionali, - Tecnologie per il controllo della IAQ e fondamenti della ventilazione, - Il comfort termico degli ambienti severi ed il controllo ambientale negli ambienti speciali B) Impianti termofluidici per l'edilizia - Caratteristiche principali e classificazione degli impianti (riscaldamento, raffrescamento e di condizionamento dell’aria) - I sistemi energetici a servizio degli edifici e delle reti energetiche - Caratteristiche principali e classificazione dei sistemi energetici a fonti rinnovabili C) Valutazione della prestazione energetica degli edifici e dei distretti di edifici - Modelli per la soluzione dei bilanci energetici e di massa dalla scala dell’edificio a quella urbana - Fondamenti ed impiego dei software per la modellazione termoenergetica degli edifici e dei distretti di edifici; - Valutazione di tecnologie edilizie ed impiantistiche resilienti al cambiamento climatico - Valutazione dell’impatto ambientale delle strutture per la produzione vegetale ed animale intensiva D) Legislazione energetica - Direttive europee sulla prestazione energetica degli edifici, le FER (Fonti Rinnovabili di Energia) e la pianificazione energetica; - Prestazioni energetiche e requisiti FER secondo la legislazione nazionale Con riferimento alle tematiche trattate, durante l’attività esercitativa si chiede di effettuare valutazioni fisico-tecniche su un progetto edilizio a scala urbana già sviluppato o in corso di svolgimento mediante strumenti di calcolo da implementare in maniera autonoma o attraverso l’uso di software di calcolo. L’analisi critica dei risultati di tali valutazioni, che lo studente sarà chiamato a svolgere in sede d’esame, dimostrerà l’acquisizione delle competenze richieste.

L'insegnamento è organizzato in lezioni teoriche, lezioni applicative (progettazione) e in esercitazioni sperimentali. Le lezioni di applicazione progettuale consistono nello sviluppo della progettazione energetica di progetto edilizio a scala urbana, anche in funzione delle attività esercitative svolte in altri insegnamenti paralleli del medesimo semestre o del semestre precedente. L'esercitazione progettuale comprenderà: la definizione dei requisiti ambientali, la definizione delle caratteristiche termofisiche ed impiantistiche dei componenti a progetto, la valutazione dei consumi energetici in diverse condizioni (emergenziali, cambiamento climatico, ecc.), lo studio parametrico e l’ottimizzazione delle caratteristiche tecniche del caso studio al fine di migliorarne le prestazioni energetiche e la resilienza al cambiamento climatico. 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 in gruppo, con gruppi di lavoro formati preferibilmente 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 nell’orario istituzionale. Sono previste tre 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. Entro la fine del periodo didattico nel quale si svolge l’insegnamento gli studenti terminano l’elaborato progettuale e lo portano in discussione in un qualsiasi appello delle sessioni di esame dell’anno accademico di riferimento.

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. Per la preparazione di base si consigliano i seguenti testi: o L.Stefanutti (a cura di), Manuale degli Impianti di Climatizzazione, Tecniche Nuove, 2007, in particolare i capitoli 6, 7, 8, 10, 12, 14.6, 15, 17, 26, 28, 33 e 34. o V.Corrado, E.Fabrizio, Fondamenti di termofisica dell’edificio e climatizzazione, CLUT, 2009 (II edizione), in particolare i capitoli 4, 7 ed 8. o M. Filippi, E. Fabrizio (a cura di), Introduzione alla simulazione termoenergetica dinamica degli edifici, Editoriale Delfino, 2012. edizione) o Desideri U.; Asdrubali F. (Eds.), Handbook of Energy Efficiency in Buildings., OXFORD: Butterworth-Heinemann, Elsevier, ISBN: 978-0-12-812817-6 Lo studente che intende approfondire la materia di insegnamento può far riferimento ai seguenti testi: o L.Stefanutti (a cura di), Manuale degli Impianti di Climatizzazione, Tecniche Nuove, 2007, in particolare capitoli 11, 13, 23, 24, 27 e 28. o ASHRAE Systems and Equipement Handbook, ASHARE (American Society of Air Conditioning) 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.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;

... Il controllo dell’apprendimento avviene attraverso due prove. La prima è una prova scritta sui fondamenti teorici del corso attraverso lo svolgimento di una applicazione numerica a carattere progettuale guidata. La valutazione massima sarà pari a 30/30. Durante la prova si potrà consultare la normativa e i supporti didattici del corso. Lo studente dovrà anche sostenere - nella medesima giornata – una prova orale (colloquio) durante il quale si discute l’attività progettuale e dove vengono specificamente verificate le conoscenze progettuali acquisite dal singolo studente sui contenuti degli elaborati. Ad ogni studente saranno poste, individualmente, un minimo di 2 domande specifiche sull’attività esercitativa di gruppo, e la valutazione massima sarà pari a 30/30. Per la prova scritta, la valutazione si baserà sulla correttezza del procedimento di svolgimento così come sulla correttezza dei risultati ottenuti e della terminologia utilizzata. Per la parte esercitativa, la votazione finale si baserà sugli obiettivi raggiunti in termini di correttezza delle scelte tecniche operate, sulla correttezza dei calcoli di progetto, sulla verifica dei requisiti di legge, e sulle conoscenze acquisite dal singolo studente. La media delle votazioni delle due parti costituirà il voto finale dell’esame in trentesimi. La lode sarà assegnata in caso di particolare chiarezza espositiva e pertinenza delle risposte durante la prova orale.

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.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo; Elaborato progettuale in gruppo;

Il controllo dell’apprendimento avviene attraverso due prove. La prima è una prova scritta sui fondamenti teorici del corso attraverso lo svolgimento di una applicazione numerica a carattere progettuale guidata. La valutazione massima sarà pari a 30/30. Durante la prova si potrà consultare la normativa e i supporti didattici del corso. Lo studente dovrà anche sostenere una prova orale (colloquio) durante il quale si discute l’attività progettuale e dove vengono specificamente verificate le conoscenze progettuali acquisite dal singolo studente sui contenuti degli elaborati. Ad ogni studente saranno poste, individualmente, un minimo di 2 domande specifiche sull’attività esercitativa di gruppo, e la valutazione massima sarà pari a 30/30. Per la prova scritta, la valutazione si baserà sulla correttezza del procedimento di svolgimento così come sulla correttezza dei risultati ottenuti e della terminologia utilizzata. Per la parte esercitativa, la votazione finale si baserà sugli obiettivi raggiunti in termini di correttezza delle scelte tecniche operate, sulla correttezza dei calcoli di progetto, sulla verifica dei requisiti di legge, e sulle conoscenze acquisite dal singolo studente. La media delle votazioni delle due parti costituirà il voto finale dell’esame in trentesimi. La lode sarà assegnata in caso di particolare chiarezza espositiva e pertinenza delle risposte durante la prova orale.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Il controllo dell’apprendimento avviene attraverso due prove. La prima è una prova scritta sui fondamenti teorici del corso attraverso lo svolgimento di una applicazione numerica a carattere progettuale guidata. La valutazione massima sarà pari a 30/30. Durante la prova si potrà consultare la normativa e i supporti didattici del corso. Lo studente dovrà anche sostenere una prova orale (colloquio) durante il quale si discute l’attività progettuale e dove vengono specificamente verificate le conoscenze progettuali acquisite dal singolo studente sui contenuti degli elaborati. Ad ogni studente saranno poste, individualmente, un minimo di 2 domande specifiche sull’attività esercitativa di gruppo, e la valutazione massima sarà pari a 30/30. Per la prova scritta, la valutazione si baserà sulla correttezza del procedimento di svolgimento così come sulla correttezza dei risultati ottenuti e della terminologia utilizzata. Per la parte esercitativa, la votazione finale si baserà sugli obiettivi raggiunti in termini di correttezza delle scelte tecniche operate, sulla correttezza dei calcoli di progetto, sulla verifica dei requisiti di legge, e sulle conoscenze acquisite dal singolo studente. La media delle votazioni delle due parti costituirà il voto finale dell’esame in trentesimi. La lode sarà assegnata in caso di particolare chiarezza espositiva e pertinenza delle risposte durante la prova orale.