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.

La filiera A del seminario introduttivo assume come campo di indagine il salto di scala: dal Low-Carbon Building al Low-Carbon District, con riferimento alla città compatta. Lo sguardo allargato al tassello microurbano (più edifici a sistema tra di loro, ricomprendendo anche il tessuto degli spazi aperti interposti) è un imprescindibile filtro interpretativo - analitico e operativo - per leggere il tema della transizione energetica del costruito con la consapevolezza critica che deriva dal prendere in considerazione la transcalarità come cartina di tornasole. Lo sguardo alla scala del Low-Carbon District da un lato ribadisce la centralità dell’efficienza energetica, consentendo di evidenziare al riguardo le potenzialità di una visione sistemica su ampi tasselli urbanizzati. Dall’altro, analizzare la scala del distretto implica necessariamente il ricondurre le attenzioni per l’efficienza energetica stessa entro il quadro degli altri key-focuses che caratterizzano tradizionalmente l’approccio green al costruito nel panorama internazionale, dunque illustrando agli studenti il paradigma più generale della "transizione ecologica", entro il quale la transizione energetica è ricondotta. La questione dell’energia è, dunque, messa a sistema con altri temi di qualità ambientale - tra i quali: la resilienza idraulica, la forestazione, la mitigazione dell’isola di calore -, letti secondo un approccio olistico: ovvero, la transizione energetica è un obiettivo che si persegue a mezzo della interrelazione tra le strategie legate a vari aspetti di equilibrio ambientale dello spazio costruito e tali strategie sono da ricomporsi secondo una logica sistemica e non come sommatoria di azioni centrate su singoli aspetti presi in considerazione separatamente. Questo approccio è peraltro in linea con la visione a spettro ampio alla base del Green Deal europeo: si tratta della strategia di crescita recentemente delineata dall'UE, allo scopo di avviare il percorso di trasformazione dell'Europa in una società a impatto climatico zero, giusta e prospera, dotata di un'economia moderna, efficiente sotto il profilo delle risorse e competitiva. Inoltre, allo lo sguardo di chi si occupa di qualità fisica dello spazio, il riferirsi alla scala del distretto consente di porre attenzione alla declinazione della check-list di attenzioni ambientali al costruito con riferimento agli aspetti di morfologia del costruito anche a scala insediativa. E’ un tema specificamente caratterizzante l’approccio della filiera A del seminario in questione - a partire da alcuni filoni di ricerca dei docenti titolari dell’insegnamento -, nell’ottica sia di restituire (anche con consapevolezza critica) agli studenti alcune linee di approfondimento consolidate nel dibattito internazionale, sia di fornire alcune chiavi di lettura, al fine di comprendere alcune derive di banalizzazione in corso sul tema della transizione ecologica del costruito, nel mentre evidenziando le linee di sperimentazione più promettenti. Il rapporto tra qualità ambientale e forma fisica degli spazi dell’urbanizzazione è una questione che appare importante affrontare anche in coerenza con la tradizione di studi sul rapporto tra morfologie insediative e qualità dell’abitare che tradizionalmente connota la cultura architettonica italiana, compresa - con le proprie specifiche e caratterizzanti lenti critiche - la riflessione che la Scuola di Architettura del Politecnico ha portato avanti con continuità al riguardo negli anni. In tale quadro, lo sguardo sul singolo manufatto architettonico non sarà comunque 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 dell’environmental design, letto in funzione di fornire allo studente le chiavi di lettura per porre in relazione in modo consapevole l’attenzione alla qualità morfologico-insediativa con la check-list allargata di attenzioni ambientali al costruito che caratterizza l’approccio comprehensive Green, tipico del contesto internazionale. Ponendosi questo obiettivo, il focus sulla dimensione del distretto è dunque inteso come occasione per riflettere sul concetto di ambiente costruito nelle intersezioni di significato (e reciproca contaminazione) tra culture del progetto, innovazione morfo-tipologica, avanzamento tecnologico, sperimentazione di linguaggi architettonici. In particolare, sono state predisposte 7 lezioni monografiche (della durata, a seconda dell'argomento, ciascuna di 2 h oppure di 4 h, per un totale di 20 h = 2 CFU ), centrate su key-focuses ritenuti significativi per la transizione ecologica dell’urbanizzato e costruite a partire dalla volontà di fornire allo studente alcuni spunti di analisi critica per allenarsi a distinguere - nell’ormai ampissima rassegna di casi studio - le riflessioni teoriche afferenti al concetto di progetto ambientale, tra retoriche e reali spunti di avanzamento. Inoltre, sono in programma alcune esercitazioni, alcune delle quali da svolgere in aula su guida della docenza, anche a mezzo di dibattito corale (per un totale complessivo di 10 h = 1 CFU). Le lezioni monografiche illustreranno per ogni focus non solo le specifiche soluzioni tecnico-prestazionali e le relative stringhe terminologiche rintracciabili nel linguaggio specialistico internazionale, ma anche il quadro culturale di riferimento entro il quale sono maturate le matrici concettuali di riferimento; le "milestones" architettoniche che hanno segnato l’evoluzione delle concettualizzazioni; i casi-studio pilota recenti; Attenzione verrà anche data ad alcuni cenni sul tema del rapporto tra cultura tecnica e cultura umanistica, nell’ottica di trattare il tema della transizione energetica secondo un approccio che anche da questo punto di vista sia coerente con la complessità tipica della cultura architettonica italiana. In questa direzione, nell'ottica anche di fornire una visione complementare alla saggistica sul tema del progetto ambientale, gli studenti approfondiranno anche alcune visioni rintracciabili nella narrativa e nella filmografia - rivolte a un pubblico di non specialisti - che pongono il tema del rapporto tra spazio fisico e criticità ecologico/climatica come spunto e/o sfondo all'avvicendarsi delle dinamiche raccontate. Ogni studente sceglierà tra alcuni libri e film propositi dalla docenza e caratterizzati da questo approccio e discuterà con la docenza la propria interpretazione al riguardo, eventualmente anche mezzo di dibattiti collettivi in aula. 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 (componente, ambiente interno, edificio, distretto). Al riguardo, sono state predisposte 7 lezioni monografiche (della durata, a seconda dell'argomento, ciascuna di 2 h oppure di 4 h, per un totale di 20 h = 2 CFU) e 3 esercitazioni da svolgere in aula su guida della docenza (per un totale di 10 h = 1 CFU).

Le lezioni saranno erogate esclusivamente in presenza e non verranno rese disponibili in forma di videoregistrazioni. Sarà garantito il percorso da “non frequentanti” - che prevede una bibliografia dedicata - per gli studenti impossibilitati a seguire in presenza. I docenti sono in ogni caso disponibili a fornire chiarimenti e delucidazioni sui contenuti delle lezioni e dei testi della bibliografia selezionata sia per gli studenti frequentanti che per quelli non frequentanti. La modalità di erogazione delle lezioni in remoto via streaming sarà presa in considerazione solo in caso di esplicita richiesta dell’Ateneo al riguardo. Alcune lezioni monografiche verranno condotte a mezzo di comunicazioni ex-cathedra congiunte tra le due discipline al fine di comprendere meglio le reciproche intersezioni culturali, operative, tecnico-prestazionali. Parallelamente all’avanzamento del programma del corso, alcune specifiche attività esercitative - collegate a ciascuna lezione monografica e ai rispettivi momenti seminariali - consentiranno agli studenti di allenarsi su approcci, metodi e tecniche da applicare nell’avanzamento di un elaborato metaprogettuale. In particolare, tali esercitazioni - da svolgere esclusivamente in aula, in forma individule e su supporto cartaceo - saranno focalizzate su specifici tasks proposti da ogni docente e legati ai temi esplicitati nelle lezioni monografiche di riferimento: ciascun docente somministrerà l’esercitazione agli studenti al termine del proprio segmento di lezione (o gruppo di lezioni); l’esercitazione in questione sarà focalizzata sul tema monografico appena trattato in aula. Gli esiti di tali specifiche attività esercitative verranno commentate ogni volta nella lezione immediatamente successiva, nell’ambito di momenti seminariali, eventualmente con selezione a campione. Le skills apprese nel percorso della sequenza di tali esercitazioni costituiranno per gli studenti l’occasione di maturare il know-how di base per affrontare un’elaborazione metaprogettuale a scala microurbana (strategia concettuale fondante; configurazione morfologica-insediativa di insieme; layers spaziali sintetici illustrativi dell’approccio progettuale sui temi ambientali; schemi-disegni-calcoli per i temi di efficienza energetica), che dovrà essere portata avanti dagli studenti con continuità e autonomia - al di fuori dell’orario di lezione - nel corso di tutto il semestre, per poi essere discussa con la docenza esclusivamente nel corso dell’esame. Per l’elaborazione metaprogettuale si sceglieranno i casi-studio tra quelli elencati da un bando di concorso di idee di architettura di portata internazionale, centrato sugli argomenti del seminario e sulla scala microurbana presa in considerazione. Lo specifico concorso di idee prescelto, le relative aree di intervento e il quadro del programma di progetto richiesto dal bando verranno illustrati dalla docenza nel corso della prima lezione del seminario. L’elaborato metaprogettuale potrà essere portato avanti o in gruppo, oppure singolarmente - a libera scelta dello studente - e sarà costituito da tavole grafiche: il numero e l’impostazione delle tavole verranno indicate dalla docenza nelle prime lezioni del seminario. Si mette in evidenza come l’organizzazione sopradescritta del seminario della filiera A determini l’esigenza che ogni studente iscritto - che sceglie il percorso di “studente frequentante” - segua in presenza tutte le lezioni, anche al fine di svolgere le esercitazioni in aula immediatamente a seguire la trattazione ex-cathedra delle tematiche. Gli studenti che non potessero seguire in presenza verranno ricondotti alla categoria “studenti non frequentanti”, per la quale il regolamento didattico prevede che i docenti preparino un percorso formativo ad hoc in relazione all’insegnamento in questione: qualora ci fossero studenti del seminario che si dichiarassero formalmente afferenti a questa categoria, i docenti espliciteranno in aula il percorso formativo dedicato, costituito da bibliografia di studio ed esercitazioni ad hoc, oltre che dall’elaborato metaprogettuale stesso (che in quel caso verrà portato avanti esclusivamente nella modalità di lavoro individuale). Si evidenzia inoltre che sia per gli studenti frequentanti che per quelli non frequentanti sarà possibile sostenere l'esame solo a partire dalle sessioni di appello immediatamente successive al semestre di erogazione dell'insegnamento (ovvero, da gennaio 2024). Inoltre, potranno essere organizzati viaggi-studio (eventualmente finanziati da fondi di Ateneo, finalizzati a coprire parte delle spese per i partecipanti), al fine di consentire agli studenti di prendere consapevolezza direttamente in loco - anche eventualmente con visite in cantiere - del rapporto tra spazialità fisica a scala microrubana e specifiche caratteristiche del progetto tecnologico ambientale dei casi studio descritti a lezione.

I materiali di studio fondamentali per la preparazione dell’esame sono 1) le slide delle lezioni fornite di volta volta dalla docenza, che costituiscono la sintesi sistematizzata dei contenuti esplicitati durante ogni singola lezione; 2) gli appunti presi dagli studenti durante le lezioni; 3) i documenti e i testi specifici di volta in volta indicati dalla docenza. 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 per approfondimenti puntuali. 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.

Slides; Dispense; Esercizi;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico individuale; Elaborato progettuale individuale; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Individual graphic design project; Individual project; Group project;

... Il controllo dell’apprendimento avviene - per ciascuna delle due discipline - attraverso un esame orale in aula, individuale, nel quale confluiranno: - la valutazione della capacità del singolo studente nell’affrontare con rigore metodologico e intuizione di approccio i tasks proposti dai docenti per ogni specifica esercitazione somministrata durante il semestre e dunque nell’argomentare i contenuti di ogni specifica esercitazione stessa con coerenza e con consapevolezza all’esame orale; la capacità nell'acquisizione consapevolezza nell'interpretare i temi ambientali nella narrativa e nella filmografie proposta. Valutazione complessiva max 9 punti, in relazione alla discussione delle esercitazioni all’esame; - la continuità di presenza in aula durante il semestre nello svolgere le esercitazioni centrate sui tasks stessi; valutazione complessiva max 4,5 punti, progressivamente attribuiti nel semestre a mezzo di valutazione in itinere; - la valutazione della capacità metodologica e intuitiva nell’impostare l’elaborato metaprogettuale svolto in gruppo e del relativo approfondimento come singolo studente, in base alla discussione all’esame da parte di ciascun componente del gruppo o del singolo studente: ogni studente risponde comunque su tutti gli aspetti dell’elaborato metaprogettuale stesso e dunque la valutazione viene conferita al singolo studente in base all’esito della specifica discussione all’esame delle tavole che costituiscono l’elaborato meta progettuale stesso, anche con domande sugli argomenti del programma dell’insegnamento afferenti ai temi e alle scelte progettuali dell’elaborato stesso; valutazione complessiva max 5,5 punti, in relazione alla discussione delle tavole all’esame; - due domande sui contenuti delle lezioni monografiche (dunque non specificamente dedotte dai temi e dall’impostazione dell’elaborato metaprogettuale), in relazione agli obiettivi di verifica dell’apprendimento del corpus dei contenuti delle lezioni stesse; valutazione max 6 punti per ogni domanda, per un totale max di 12 punti, in relazione alla risposte alle domande all’esame. Ogni disciplina esplicita la sua valutazione su ciascuno dei punti suddetti e l’esito della valutazione è costituito dalla media matematica della somma delle votazioni totali per ogni disciplina stessa. La lode è conferita al raggiungimento pieno delle votazioni massime su tutti gli aspetti sopraindicati e dunque nella media tra i giudizi delle due discipline, per un totale di 31/30 (massimo complessivo dalla somma delle voci sopracitate); Bonus aggiuntivi potranno essere attribuiti in base ad aspetti ritenuti di particolare eccellenza, in relazione al rigore metodologico dimostrato nell’affrontare le attività esercitative sui tasks e l’elaborato metaprogettuale, anche in relazione alla capacità di rappresentazione grafica. Ulteriori bonus per l’incremento del giudizio finale potranno essere conferiti durante il semestre per la partecipazione a iniziative (seminari, convegni,…), organizzati dalla docenza e coerenti con le tematiche e gli approcci affrontate nelle lezioni monografiche, anche in relazione agli esiti di attività esercitative aggiuntive che potrebbero essere somministrate dai docenti esclusivamente agli studenti frequentanti tali iniziative, ai fini della verifica dell’apprendimento dei contenuti specifici e dunque della maturazione dei punti aggiuntivi per l’esame. Per gli studenti con frequenza nell’anno accademico 2022-2023 che dovessero ancora sostenere l’esame valgono le regole esplicitate nella scheda insegnamento del seminario dell’anno accademico 2022-2023 stesso.

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.