Il seminario prevede di trasmettere agli studenti conoscenze finalizzate a: - comprendere i contenuti di alcune sfide tecnologiche contemporanee connesse alla transizione energetica 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 esercizi e verifiche progettuali, 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 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 comprendere ed esprimersi nel linguaggio disciplinare dell’architettura. - 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 di base della termodinamica e della termofisica applicata agli edifici

Il programma del seminario è organizzato secondo sezioni tematiche di seguito descritte. Ogni sezione è organizzata sia attraverso lezioni frontali sia attraverso un modello didattico finalizzato a incentivare la partecipazione attiva degli studenti attraverso esercitazioni SEZIONE 1) Sfide della transizione energetica e della Zero Carbon Architecture (6 ore lezione + 3 ore esercitazione). La prima parte del seminario intende illustrare e discutere gli obiettivi e i programmi connessi alla progettazione e alla realizzazione dell’architettura del prossimo futuro che dovrà sostenere il processo di transizione energetica. In questa sezione si procederà a una descrizione dei recenti documenti di indirizzo strategico sviluppati in ambito europeo e internazionale quali ad esempio la comunicazione della Commissione Europea a “Renovation Wave for Europe”, oppure, il programma “Reinventing Cities”. Il programma di lezioni intende affrontare, non solo il percorso tecnico-normativo, ma anche quello culturale, che ha avuto avvio all’inizio degli anni ’70, attraverso la presentazione e l’analisi delle architetture del recente passato, per valutarne la coerenza con i requisiti di sostenibilità ambientale ed energetica. Si definiranno inoltre gli obiettivi e standard quantitativi da perseguire nel processo di transizione energetica, attraverso l’analisi di scenari energetici soprattutto a scala nazionale. SEZIONE 2) Fonti energetiche rinnovabili e non convenzionali per la transizione energetica (6 ore lezione+ 3 ore esercitazione). La seconda parte del seminario ha l’obiettivo di descrivere e analizzare criticamente le modalità di produzione di energia elettrica e termica a scala di città e di distretto in termini di fonti energetiche connesse e nel rispetto dei requisiti normativi che disciplinano l’efficienza e la sostenibilità energetica nel settore delle costruzioni. Verranno inoltre illustrate le metriche energetiche e ambientali di valutazione (Operational Energy and Carbon) al fine di analizzare il peso dei vettori energetici e le loro relazioni con l’energia primaria (rinnovabile e non) e l’effetto serra. Saranno inoltre analizzate le caratteristiche delle reti energetiche anche in prospettiva dei requisiti richiesti per sostenere il processo di transizione energetica e i principali sistemi di conversione energetici. SEZIONE 3) Tecnologie di involucro e di impianto per la transizione energetica (9 ore didattica frontale + 12 ore esercitazione). La terza parte del seminario intende illustrare le soluzioni tecnologiche di involucro e di impianto per ottimizzare la prestazione energetica degli edifici e la qualità dell’ambiente interno, e minimizzare la dipendenza da fonti fossili e le relative emissioni di gas clima-alteranti. Particolare attenzione verrà posta a recenti soluzioni di facciate adattive e dinamiche e di impianti di conversione concepiti per esprimere proprietà di resilienza verso gli effetti del cambiamento climatico. Verranno inoltre presentate soluzioni per la progettazione integrata degli impianti in architettura. La sezione si completa ancora con l’acquisizione di conoscenze relative a metodi e strumenti per il dimensionamento di sistemi energetici a servizio degli edifici e di modellazione energetica a diverse scale (utente, componente, ambiente interno, edificio, distretto) attraverso l’applicazione di equazioni di bilancio. Infine la sezione si completa con la discussione dei processi di gestione energetica nella prospettiva che i nuovi paradigmi di transizione digitale coadiuvati dall’intelligenza artificiale offriranno. SEZIONE 4) Materiali ad alta prestazione e a basso contenuto di carbonio per la transizione energetica (9 ore lezione + 12 ore esercitazione). La quarta parte del seminario è finalizzata all’estensione delle metriche di valutazione energetica e ambientale, introducendo indicatori complementari a quelli impiegati per studiare le prestazioni dell’edificio in fase d’uso, ovvero, l’Embodied Energy ed Embodied Carbon. Sarà inoltre discusso il significato di progetto del ciclo di vita dell’edificio in coerenza ad alcuni riferimenti strategici e tecnico-normativi. In questa sezione verranno approfonditi alcune soluzioni di dettaglio degli edifici, in grado di soddisfare requisiti connessi alla riduzione delle emissioni di gas serra in fase di selezione e definizione: 1) dei materiali, ovvero, progettare con materie prime seconde; 2) delle stratigrafie degli elementi tecnici, ovvero, progettare per l’assemblaggio e il disassemblaggio facilitato; 3) degli scenari post demolizione, ovvero, progettare per il riciclaggio.

Il seminario prevede delle lezioni teoriche ed esercitazioni di carattere applicativo e progettuale. Le lezioni (30 ore) organizzate secondo le sezioni riportate nel programma potranno essere svolte dai docenti in modo autonomo, oppure attraverso la compresenza, in relazione agli argomenti specifici trattati. L’attività didattica è organizzata alternando le comunicazioni dei docenti a comunicazioni esterne, alla condivisione di video documenti, al fine di stimolare la partecipazione attiva dello studente. Le presentazioni effettuate durante le lezioni saranno rese disponibili sul portale della didattica del docente. Per ciascuna delle sezioni, l’insegnamento prevede delle attività esercitative (30 ore) che, in relazione alla numerosità degli iscritti, potranno svolgersi in gruppi da 3 a 6 persone. I risultati delle esercitazioni saranno raccolti in un report che sarà oggetto di consegna tramite portale della didattica, prima della fine del seminario. Il report con i risultati delle esercitazioni contribuirà alla votazione finale.

Le presentazioni effettuate durante le lezioni saranno regolarmente disponibili sul portale della didattica del docente e rappresenteranno il principale materiale del seminario. I testi consigliati sono di seguito elencati; • Giordano R., I prodotti per l’edilizia sostenibile. Sistemi Editoriali Esselibri, Napoli (2010). • IEA World Energy Outlook 2020 • Gao, A. (2012), Building skin and details. Liaoning Science & Technology Publishing House, Profession Design Press • A.A. V.V. (2010). Design for Reuse Primer. Public Architecture (Version 2.0), Editor Jennifer Roberts, USA. • Adaptive Facade Network (2018) – Final Booklet Series Booklet 3.1 Case Studies; Booklet 3.2 Building Performance Simulation and Characterization of Adaptive Facades; Booklet 3.3 Dissemination, Future Research and Education. TU Delft Open (2018). Approfondimenti: • Friedman, Fundamentals of sustainable urban design, Springer, Berlino 2021 • F. Asdrubali, U. Desideri, Handbook of energy efficiency in buildings. A life cycle approach, Elsevier, 2019. • Ciarimboli N., Guy B., et. al. (2005). Design for Disassembly in the built environment, Hamer Center for Community Design, USA. • F. Pacheo-Torgal et al., Cost-effective energy efficient building retrofitting: materials, technologies, optimization and case studies, Elsevier, 2017.

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

Il livello di apprendimento e conoscenza degli studenti è sottoposto a un processo di valutazione basato su: - Livello di partecipazione: 10% - Attività condotte nel semestre (esercitazioni, report e poster): 40% - Esame finale: 50% Per quanto concerne il livello di partecipazione, esso viene valutato sulla base dell’interessamento critico e il coinvolgimento attivo sugli argomenti trattati nelle lezioni e nelle esercitazioni. Gli studenti attraverso il portale della didattica consegnano il report e il poster con i risultati delle esercitazioni in formato .pdf sulla base di scadenze definite. Per il report e il poster vene formulata una valutazione espressa con un punteggio fino a 15 punti. Ciascun studente sostiene obbligatoriamente un esame orale sugli argomenti trattati nel seminario. La durata dell’esame è stimata tra i 15 e 20 minuti. Per la prova orale viene formulata una valutazione espressa con un punteggio fino a 15 punti. In casi di eccellenza può essere assegnato un punto aggiuntivo per la prova orale. La valutazione finale del voto sarà calcolata come somma del punteggio assegnato al report, al poster e alla prova orale. La lode viene assegnata se si raggiunge un punteggio pari a 31. La prova orale ha lo scopo di valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi dal punto di vista teorico e pratico - comprendere i contenuti di alcune sfide tecnologiche contemporanee connesse alla transizione energetica 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; - sviluppare strategie per soddisfare requisiti di efficienza energetica, costo ed emissioni inquinanti negli edifici.

In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.