Il seminario intende indagare alcuni paradigmi del low energy and carbon built environment, in qualità di temi sfida e contemporanei della progettazione e della valutazione ambientale; l’obiettivo è dunque di sviluppare consapevolezza sui più attuali contenuti, metodi e strumenti operativi, che potranno essere adottati nei successivi insegnamenti. La Tecnologia dell’Architettura e la Fisica Tecnica Ambientale sono discipline orientate a definire e approfondire i rapporti tra l’ambiente costruito e la sostenibilità ambientale, anche nell’ambito della ricerca. Il porre in relazione le due discipline attraverso i temi della transizione energetica e dell’architettura low carbon è quindi una scelta che si pone in coerenza con l’esperienza acquisita negli anni e ha l’intento di fornire allo studente una visione sui più recenti indirizzi. Il contributo di Tecnologia dell’Architettura intende approfondire alcuni elementi che caratterizzano la progettazione e la valutazione dei sistemi micro-urbani e del sistema edificio, ponendo particolare attenzione alle relazioni tra impostazione morfologico-insediativa, linguaggi dell’architettura, progettazione di dettaglio e scelte materico-costruttive. Gli argomenti affrontati nella parte iniziale del seminario intendono sviluppare una consapevolezza critica nello studente, attraverso l’illustrazione dei modelli culturali della progettazione ambientale, collocati nell’evoluzione dell’attuale dibattito al riguardo. Verranno, poi, illustrate alcune modalità di gestione delle risorse ambientali a scala urbana e di distretto, saranno analizzati alcuni sistemi tecnologici attivi e passivi per l’architettura - indagandone le possibilità di integrazione nel progetto architettonico - e si introdurranno metodologie e strumenti di misura della sostenibilità energetica e ambientale, con riferimento alle diverse fasi del ciclo di vita degli edifici. In modo complementare, il contributo di Fisica Tecnica Ambientale intende approfondire gli strumenti e le basi scientifiche per la comprensione degli scenari correlati ai processi di transizione energetica alle diverse scale, attraverso l’analisi critica delle fonti energetiche rinnovabili e non, delle tecnologie correlate, e della valutazione dell’energia primaria e delle emissioni inquinanti attraverso equazioni di bilancio. Nel seminario si approfondiranno inoltre, anche attraverso presentazioni di esperti e il coinvolgimento diretto degli studenti, i temi della sostenibilità energetica nei protocolli di valutazione e certificazione del processo edilizio.

Il seminario prevede di trasmettere conoscenze finalizzate a: - comprendere i contenuti di alcune sfide tecnologiche contemporanee connesse alla transizione energetica e digitale e all’architettura low carbon; - analizzare e comprendere gli scenari energetici attuali e futuri a diverse scale e in diversi contesti; - utilizzare e valorizzare in architettura metodi e strumenti della progettazione ambientale; - verificare alcune categorie di impatti energetico-ambientali in relazione a linee guida, normative e standard tecnici; - sviluppare equazioni di bilancio a diverse scale per ottimizzare il mix energetico necessario a soddisfare requisiti di efficienza energetica, costo ed emissioni inquinanti di edifici e distretti. Gli studenti saranno in grado di valorizzare le competenze acquisite attraverso verifiche relative ad applicazioni, secondo diverse scale di analisi e di studio, da quella urbana a quella di dettaglio tecnologico. L’attenzione posta al rapporto tra teoria e progetto consentirà di valorizzare strategie, metodologie e strumenti nelle successive esperienze didattiche, specie quelle di tipo prevalentemente progettuale.

Lo studente deve possedere un’adeguata preparazione personale e conoscenze derivanti dal superamento degli esami di tecnologia dell’architettura e fisica tecnica ambientale così come previsti nei corsi di laurea triennale in architettura (classe L-17). In particolare, sono considerate acquisite le seguenti conoscenze pregresse: - capacità di leggere e comprendere il progetto di architettura nelle sue caratteristiche tecnologiche (esigenze-requisiti-prestazioni); - capacità di analizzare e progettare i principali elementi tecnici dell’architettura; - capacità di procedere alla caratterizzazione termo-fisica dei principali elementi tecnici dell’architettura; - capacità di analizzare e progettare l’ambiente costruito secondo i principi base della bioclimatica; - capacità di utilizzare gli strumenti e le forme della rappresentazione e della comunicazione, anche multimediale, per descrivere approfonditamente problemi complessi o che richiedono un approccio multidisciplinare; - capacità di applicare le nozioni e le relazioni fondamentali della fisica e della matematica ai sistemi edilizi ed impiantistici oggetto di studio; - capacità di applicare le nozioni le nozioni di base della termodinamica e della termofisica applicata agli edifici.

Il tema che la filiera A del seminario introduttivo assume come campo di indagine è una “sfida nella sfida”: ovvero, il salto alla scala del Low Carbon Districts e la sua interpretazione analitica e operativa secondo un approccio di consapevolezza critica, tipica della cultura della complessità. L’attenzione è, dunque, in primo luogo focalizzata sulla scala microurbana (più edifici a sistema tra di loro e con il tessuto degli spazi aperti): lo sguardo sul singolo manufatto architettonico non sarà tuttavia trascurato, ma anzi risulterà arricchito dalla presa in considerazione dell’insieme delle relazioni ricomprese – da diversi punti di vista – nella dimensione del quartiere, oltre che della città. Il contributo della Tecnologia dell’Architettura sarà declinato avanzando nel solco del paradigma della progettazione ambientale, letto secondo l’ottica multiscalare e di approccio concettuale olistico riconducibile al significato di built environment. Il focus sulla dimensione del distretto non è da intendere riduttivamente come scalatura dell’approccio sul singolo edificio, quanto piuttosto nei termini di occasione di ulteriore articolazione e attualizzazione di approcci e metodi per il progetto di architettura sostenibile, nel rapporto tra culture del progetto, innovazione morfologica negli spazi dell’abitare, tecniche, costruzione, linguaggi di architettura. In forma di ulteriore evoluzione di alcuni filoni di ricerca storicamente caratterizzanti la Scuola di Architettura del Politecnico di Torino, l’obiettivo generale è quello di fornire allo studente alcuni primi strumenti interpretativi per riflettere sull’organizzare spazialmente gli schemi insediativi anche in base all’ imprescindibile ruolo morfogenetico delle strategie green-tech, secondo relazioni di coerenza con le legittimazioni sia concettuali che funzionali dell’impostazione generale del progetto. Per perseguire tale finalità, sarà utilizzato l’approccio transcalare come filtro di lettura, secondo due direzioni di indagine: - le lectures introduttive si concentreranno sul concetto di ambivalenza (tra retorica e realtà, tra banalizzazione e complessità) di alcune interpretazioni della questione ambientale nei processi di ideazione e costruzione degli spazi insediativi, a mezzo sia dell’analisi di casi studio di dibattito, sia della descrizione di un percorso di lettura interpretativa di brani ricavati da una selezione di monografie di architettura e di opere letterarie di saggistica e narrativa; - nelle lezioni a seguire, la questione della transizione energetica del costruito verrà ricondotta ad una visione olistica ed ecosistemica, dunque ponendo in relazione il paradigma del district energy systems design con quello del water sensitive urban design, dell’urban forestry and greening, dell’urban heat island mitigation, del bioclimatic design, di volta in volta a mezzo dell’analisi del layering ambientale di sintesi di alcuni tessuti urbani di recente realizzazione/rigenerazione, mettendo in evidenza le sue relazioni con i caratteri che strutturano le morfologie insediative dei tessuti stessi. Il contributo della Fisica Tecnica Ambientale utilizzerà analogo approccio transcalare come filtro di lettura secondo tre direzioni di indagine: - le fonti energetiche, il concetto di transizione energetica, gli scenari energetici nazionali, le caratteristiche delle fonti energetiche rinnovabili e le tecnologie correlate, il concetto di energia primaria, la valutazione delle emissioni di inquinanti, dell’impatto ambientale e l’impatto del cambiamento climatico, i sistemi di conversione energetici e le reti energetiche; - i metodi per l’analisi energetica dell’ambiente costruito a diverse scale, in particolare quelli riferiti alla sostenibilità energetica e protocolli di certificazione nel processo edilizio; - lo strumento del bilancio energetico, basato sui principi della termodinamica, e declinato in relazione alle esigenze di qualità dell’ambiente interno, di efficienza energetica, di de-carbonizzazione, di impatto ambientale e di sicurezza energetica alle diverse scale (utente, componente, ambiente interno, edificio, distretto). Parallelamente, e congiuntamente con la Tecnologia dell’architettura, le competenze acquisite verranno valorizzate attraverso verifiche relative ad applicazioni, secondo diverse scale di analisi e di studio, da quella urbana a quella di dettaglio tecnologico. (cfr. specifiche note nella sezione “Criteri, regole e procedure per l'esame”)

Il seminario prevede alcune lezioni a carattere introduttivo ed esercitazioni di carattere applicativo e progettuale. Le lezioni potranno essere a carattere disciplinare o svolte congiuntamente dai due docenti su tematiche che richiedono un approfondimento sotto i diversi approcci scientifici delle due discipline. È anche prevista la presenza di invitati esterni per discutere di alcune problematiche di attualità e delle loro ricadute sull’attività professionale. Le esercitazioni potranno essere guidate dalla docenza o svolte in autonomia da gruppi di studenti. L’esito dell’attività esercitativa - di tipo metaprogettuale e condotta da gruppi composti da massimo 4 studenti - verrà verificato in alcuni seminari congiunti tra le due discipline e costituirà la base di discussione per il colloquio orale dell’esame. L’esercitazione metaprogettuale verterà nella implementazione di un progetto sviluppato all’interno di un Atelier in anni precedenti, scelto in base a una taglia di dimensione spaziale che consenta di affrontare la scala di distretto: l’obiettivo è la sua implementazione a mezzo di layering sintetici sui temi energetici ambientali - nel rapporto spazio costruito/connettivo/involucro - a mezzo di impostazioni di schemi che devono essere verificati anche in base alla coerenza con gli approcci concettuali che hanno guidato l’impostazione dello schema spaziale generale. L’esercitazione dovrà essere caricata sul portale della didattica entro la data di appello.

I riferimenti bibliografici indicati nel seguito sono da interpretare come prime indicazioni di carattere generale, con riferimento a un gruppo limitato di pubblicazioni internazionali, che potrebbero essere utilizzate nell’ambito del seminario anche per allenare a un approccio di consapevolezza critica sui temi affrontati. Bibliografie più specifiche verranno fornite durante le lezioni, anche eventualmente in funzione di seminari di lettura e di approfondimenti tematici. Inoltre, agli studenti che dovessero dichiararsi all’inizio del seminario “non frequentanti” verrà fornita una selezione di testi per la preparazione dell’esame, che non necessariamente corrisponderà all’elenco sottostante. - A. Friedman, Fundamentals of sustainable urban design, Springer, Berlino 2021; - J. Birkeland, Net-positive design and sustainable urban development, Routledge, Londra 2020; - H. Bott, G. C. Grassl, S. Anders, Sustainable urban planning. Vibrant Neighbourhoods, Smart cities, Resilience, Edition Detail, Munich 2019; - F. Asdrubali, U. Desideri, Handbook of energy efficiency in buildings. A life cycle approach, Elsevier, 2019. - F. Pacheo-Torgal et al., Cost-effective energy efficient building retrofitting: materials, technologies, optimization and case studies, Elsevier, 2017. - C. Charlot-Valdieu, P. Outrequin, Nouvelles architectures écologiques. 28 opérations exemplaires en matière de transition énergétique, Editions Le Moniteur, Antony 2016; - M. Mostafavi, G. Doherty, Ecological Urbanism, Lars Müller Publishers, Baden 2016; - T. Dixon, M. Eames, M. Hunt, S. Lennon, Urban retrofitting for sustainability. Mapping the transition to 2050, Routledge, London 2014; - E. Ben-Joseph, A. Scott, Renew town: adaptive urbanism and the low carbon community, Routledge, London New York 2012; - S. El Khouli, V. John, M. Zeumer, Sustainabile Construction Tecniques, Edition Detail, Munich 2015; - S. Lehmann, The principle of green urbanism. Transforming the City for Sustainability, Earthscan, London 2010; - J. Steel, Ecological Architecture. A critical history, Thames & Hudson, London 2005.

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, da effettuarsi nel medesimo appello di esame e - se il calendario generale degli esami lo consentirà - nella medesima giornata: una prova scritta ed un colloquio orale, entrambe in aula. La prova scritta, individuale, sarà articolata in 8 domande sugli argomenti trattati nelle lezioni del seminario: verrà valutata in particolar modo la capacità critica acquisita attraverso l’insegnamento nonché la correttezza, anche formale e terminologica, delle argomentazioni in risposta ai quesiti. Tale scritto sarà unico per le due discipline coinvolte nel seminario, dunque ricomprendendo sia gli argomenti di Tecnologia dell’architettura sia quelli di Fisica Tecnica Ambientale. Le domande saranno: 4 a risposta aperta e 4 a risposta chiusa. Il punteggio verrà calcolato in questo modo: max 5 punti per le domande aperte (sono possibili frazioni di punto) e 2,5 punti per le domande a risposta chiusa in caso di risposta corretta. Per le domande a risposta chiusa stesse, in caso di riposta errata al quesito viene attribuito un punteggio negativo di - 0.5, mentre alla risposta non data viene dato un punteggio pari a 0. La valutazione massima sarà pari dunque pari a 30/30. Durante il colloquio orale, individuale, verranno ulteriormente verificate le conoscenze acquisite dal singolo studente, a mezzo di domande sull’attività esercitativa di gruppo: tale esercitazione - che sarà svolta durante il seminario secondo le indicazioni della docenza e a mezzo di alcune verifiche di avanzamento con la docenza stessa - si concretizzerà in un approccio metaprogettuale in grado di far acquisire allo studente una consapevolezza sul rapporto tra layout spaziali dei temi ambientali (energia, acqua, verde,…), ricadute morfologico-insediative, linguaggi di architettura, impatto ambientale, secondo un approccio multiscalare. Da tale discussione sulla esercitazione progettuale potranno emergere ulteriori domande sui temi trattati durante le lezioni. 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. Non si potrà consultare alcun materiale didattico durante le prove. La media delle votazioni delle due prove costituirà il voto finale dell’esame in trentesimi. La lode sarà assegnata in caso di particolare chiarezza espositiva e pertinenza delle risposte in una o entrambe le prove.

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, da effettuarsi nel medesimo appello di esame, una prova scritta ed un colloquio orale, entrambe avvalendosi di strumenti per la didattica a distanza, ovvero applicativo Exams per la prova scritta e virtual classroom per la prova orale. La prova scritta, individuale, sarà articolata in 8 domande sugli argomenti trattati nelle lezioni del seminario: verrà valutata in particolar modo la capacità critica acquisita attraverso l’insegnamento nonché la correttezza, anche formale e terminologica, delle argomentazioni in risposta ai quesiti. Tale scritto sarà unico per le due discipline coinvolte nel seminario, dunque ricomprendendo sia gli argomenti di Tecnologia dell’architettura sia quelli di Fisica Tecnica Ambientale. Le domande saranno: 4 a risposta aperta e 4 a risposta chiusa. Il punteggio verrà calcolato in questo modo: max 5 punti per le domande aperte (sono possibili frazioni di punto) e 2,5 punti per le domande a risposta chiusa, in caso di risposta corretta. Per le domande a risposta chiusa stesse, in caso di riposta errata al quesito viene attribuito un punteggio negativo di - 0.5, mentre alla risposta non data viene dato un punteggio pari a 0. La valutazione massima sarà pari dunque pari a 30/30. Durante il colloquio orale, individuale, verranno ulteriormente verificate le conoscenze acquisite dal singolo studente, a mezzo di domande sull’attività esercitativa di gruppo: tale esercitazione - che sarà svolta durante il seminario secondo le indicazioni della docenza e a mezzo di alcune verifiche di avanzamento con la docenza stessa - si concretizzerà in un approccio metaprogettuale in grado di far acquisire allo studente una prima consapevolezza su rapporto tra layout spaziali dei temi ambientali (energia, acqua, verde,…), ricadute morfologico-insediative, linguaggi di architettura, secondo un approccio multiscalare. Da tale discussione sulla esercitazione progettuale potranno emergere ulteriori domande sui temi trattati durante le lezioni. 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. Non si potrà consultare alcun materiale didattico durante le prove. La media delle votazioni delle due prove costituirà il voto finale dell’esame in trentesimi. La lode sarà assegnata in caso di particolare chiarezza espositiva e pertinenza delle risposte in una o entrambe le prove.

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

Il controllo dell’apprendimento avviene attraverso due prove, da effettuarsi nel medesimo appello di esame, una prova scritta - da svolgere in presenza in aula - ed un colloquio orale, da svolgere avvalendosi dello strumento di didattica a distanza virtual classroom. La prova scritta, individuale, sarà articolata in 8 domande sugli argomenti trattati nelle lezioni del seminario: verrà valutata in particolar modo la capacità critica acquisita attraverso l’insegnamento nonché la correttezza, anche formale e terminologica, delle argomentazioni in risposta ai quesiti. Tale scritto sarà unico per le due discipline coinvolte nel seminario, dunque ricomprendendo sia gli argomenti di Tecnologia dell’architettura sia quelli di Fisica Tecnica Ambientale. Le domande saranno: 4 a risposta aperta e 4 a risposta chiusa. Il punteggio verrà calcolato in questo modo: max 5 punti per le domande aperte (sono possibili frazioni di punto) e 2,5 punti per le domande a risposta chiusa, in caso di risposta corretta. Per le domande a risposta chiusa stesse, in caso di riposta errata al quesito viene attribuito un punteggio negativo di - 0.5, mentre alla risposta non data viene dato un punteggio pari a 0. La valutazione massima sarà pari dunque pari a 30/30. Durante il colloquio orale, individuale, verranno ulteriormente verificate le conoscenze acquisite dal singolo studente, a mezzo di domande sull’attività esercitativa di gruppo: tale esercitazione - che sarà svolta durante il seminario secondo le indicazioni della docenza e a mezzo di alcune verifiche di avanzamento con la docenza stessa - si concretizzerà in un approccio metaprogettuale in grado di far acquisire allo studente una prima consapevolezza su rapporto tra layout spaziali dei temi ambientali (energia, acqua, verde,…), ricadute morfologico-insediative, linguaggi di architettura, secondo un approccio multiscalare. Da tale discussione sulla esercitazione progettuale potranno emergere ulteriori domande sui temi trattati durante le lezioni. 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. Non si potrà consultare alcun materiale didattico durante le prove. La media delle votazioni delle due prove costituirà il voto finale dell’esame in trentesimi. La lode sarà assegnata in caso di particolare chiarezza espositiva e pertinenza delle risposte in una o entrambe le prove.