ID:
510055
Durata (ore):
45
CFU:
6
SSD:
FISICA TECNICA AMBIENTALE
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di fornire agli studenti una conoscenza approfondita delle dinamiche energetiche e termoigrometriche negli edifici, con particolare attenzione all'analisi del bilancio termico e di massa, alla trasmissione del calore, al comfort ambientale e ai sistemi impiantistici. Vengono inoltre forniti esempi pratici per il calcolo dei principali parametri energetici, al fine di consolidare e approfondire conoscenze di base di Fisica Tecnica Ambientale legate al contesto edilizio.
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
- Comprendere e applicare i principi di bilancio termico e di massa negli edifici.
- Effettuare calcoli di trasmittanza termica e analizzare le prestazioni energetiche degli involucri edilizi.
- Identificare e risolvere problematiche legate alla condensazione e alla trasmissione del vapore negli edifici.
I contenuti del corso sono propedeutici al Laboratorio di Certificazione Energetica (CertEn), accreditato per l'accesso all'esame CENED.
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
- Comprendere e applicare i principi di bilancio termico e di massa negli edifici.
- Effettuare calcoli di trasmittanza termica e analizzare le prestazioni energetiche degli involucri edilizi.
- Identificare e risolvere problematiche legate alla condensazione e alla trasmissione del vapore negli edifici.
I contenuti del corso sono propedeutici al Laboratorio di Certificazione Energetica (CertEn), accreditato per l'accesso all'esame CENED.
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica tecnica.
Metodi didattici
Il corso prevede una combinazione di lezioni frontali ed esercitazioni pratiche. Durante le lezioni, verranno illustrati i concetti teorici fondamentali, seguiti da esercitazioni in cui gli studenti applicheranno le nozioni apprese a casi studio concreti.
Verifica Apprendimento
L'apprendimento verrà verificato tramite una prova scritta, composta da domande teoriche ed esercizi volti a valutare la comprensione dei concetti chiave del corso e la capacità di applicarli a situazioni reali. Inoltre, durante il corso potranno essere previste prove intermedie e discussioni di gruppo per monitorare il progresso degli studenti e approfondire argomenti specifici.
Testi
Cengel, Y. A., (2022). Termodinamica e trasmissione del calore (5ª ed. a cura di Dall'O', G., Sarto, L.). Milano: McGraw Hill. (Un testo per comprendere i principi della termodinamica applicati all'ingegneria, con esempi pratici e spiegazioni approfondite sul bilancio energetico e la trasmissione del calore).
Moran, M. J., (2022). Elementi di fisica tecnica per l'ingegneria (2ª edizione a cura di Corticelli, M. A.). Milano: McGraw Hil (Un manuale per comprendere i concetti base di termodinamica, fluidodinamica e trasmissione del calore, con un'attenzione particolare alle loro applicazioni nei sistemi termici).
Moran, M. J., (2022). Elementi di fisica tecnica per l'ingegneria (2ª edizione a cura di Corticelli, M. A.). Milano: McGraw Hil (Un manuale per comprendere i concetti base di termodinamica, fluidodinamica e trasmissione del calore, con un'attenzione particolare alle loro applicazioni nei sistemi termici).
Contenuti
Il corso è strutturato in quattro macro-aree tematiche, integrate da esercitazioni pratiche e simulazioni.
Parte I: Bilancio termico e di massa dell’edificio
In questa prima parte del corso, verranno affrontati i concetti fondamentali della termodinamica applicata agli edifici e all'ambiente. L'obiettivo è fornire agli studenti le basi per comprendere i processi energetici che influenzano il comportamento termofisico degli edifici, ovvero:
- Sistema termodinamico: Definizione di grandezze intensive ed estensive, descrizione della spinta ascensionale e dei flussi energetici all'interno di un sistema.
- Energia e lavoro: Studio del calore specifico e delle trasformazioni termodinamiche, con applicazioni pratiche basate sul I Principio della Termodinamica.
- Gas perfetti: Introduzione della legge dei gas ideali e descrizione delle proprietà termiche dei gas perfetti al fine di calcolare come essi reagiscono a variazioni di pressione, volume e temperatura.
- Macchine frigorifere: Analisi dei sistemi di refrigerazione e riscaldamento, con attenzione a climatizzatori e pompe di calore.
Parte II: Principi di Trasmissione del Calore
La seconda parte del corso approfondisce i meccanismi di trasmissione del calore e le modalità di trasferimento dell'energia termica negli edifici, con particolare attenzione alle prestazioni energetiche dei componenti edilizi. Gli studenti acquisiranno competenze nel calcolo della trasmittanza termica e nella valutazione del comportamento termico dell'involucro edilizio in diverse condizioni operative.
- Meccanismi di trasmissione del calore: Approfondimento dei processi di trasmissione del calore, quali conduzione, convezione e irraggiamento.
- Analisi delle prestazioni energetiche dell'edificio: Studio dei parametri fondamentali per la valutazione dell’efficienza termica dell'involucro edilizio, tra cui trasmittanza termica, sfasamento termico, attenuazione termica, fattore solare, indice di selettività spettrale, trasmissione luminosa ed energetica.
- Prestazioni termiche dell’involucro edilizio: Analisi delle proprietà termiche dei materiali da costruzione (isolanti, coperture, pareti, ecc.) per ottimizzare l'efficienza energetica degli edifici in diverse condizioni climatiche.
- Tecnologie di involucro edilizio ed efficienza energetica: Panoramica delle tecnologie in uso per l’efficienza energetica dell’involucro edilizio opaco (es. sistema cappotto, parete ventilata, parete verde, tetto verde, etc.) e trasparente (sistema finestra integrato, TIM’s, etc.).
- Esercitazioni pratiche: Calcolo della trasmittanza termica di vari componenti edilizi (pareti, tetti, finestre in base a differenti configurazioni e materiali.
Parte III: Termoigrometria, comfort ambientale e sistemi Impiantistici
La terza parte del corso si concentra sulla termoigrometria e sul benessere ambientale, elementi chiave per la progettazione di edifici che garantiscano comfort interno ed efficienza energetica. Gli studenti acquisiranno competenze nella gestione dell'umidità, del comfort termico e della qualità dell'aria, oltre a un'approfondita comprensione dei sistemi impiantistici per la climatizzazione e il riscaldamento.
- Psicrometria: Studio delle grandezze dell'aria umida, come umidità relativa, grado igrometrico, entalpia e temperatura di bulbo umido.
- Comfort termico e qualità dell'aria interna (IAQ): Analisi del comfort termico secondo parametri come temperatura operativa, velocità dell'aria, umidità relativa. Si esaminano anche i fattori che influenzano il disagio termico locale e si approfondiscono le strategie per migliorare la qualità dell'aria interna in termini di ventilazione e filtrazione.
- Bilancio igrometrico di un ambiente: Studio della trasmissione del vapore all'interno degli edifici, con particolare attenzione ai fenomeni di condensazione superficiale e interstiziale.
- Impianti di climatizzazione e riscaldamento: Si esamineranno i principi di funzionamento degli impianti di riscaldamento e climatizzazione, comprese le pompe di calore, i sistemi radianti e i ventilconvettori. Verranno discussi anche i metodi per ottimizzare l'efficienza energetica attraverso tecnologie di controllo.
Parte IV: Tecniche di diagnosi energetica
La quarta parte del corso si focalizza sulle metodologie di diagnosi energetica degli edifici, fornendo agli studenti le competenze necessarie per valutare le prestazioni energetiche e identificare inefficienze. Verranno introdotte tecniche di misurazione e analisi, fondamentali per la progettazione e la riqualificazione energetica degli edifici.
- Termografia a raggi infrarossi per individuare dispersioni termiche, ponti termici e anomalie nell'involucro edilizio e negli impianti.
- Termoflussimetria per misurare la trasmittanza termica degli elementi costruttivi in opera.
- Blower Door Test per determinare la permeabilità all'aria degli edifici e per quantificare le infiltrazioni d'aria non controllate.
- Sensori di temperatura e umidità per monitorare in tempo reale le condizioni termoigrometriche interne ed esterne dell’edificio.
- Questionari e tecniche Post Occupancy Evaluation (POE) per valutare il comfort ambientale e gli interventi di efficienza energetica.
Parte I: Bilancio termico e di massa dell’edificio
In questa prima parte del corso, verranno affrontati i concetti fondamentali della termodinamica applicata agli edifici e all'ambiente. L'obiettivo è fornire agli studenti le basi per comprendere i processi energetici che influenzano il comportamento termofisico degli edifici, ovvero:
- Sistema termodinamico: Definizione di grandezze intensive ed estensive, descrizione della spinta ascensionale e dei flussi energetici all'interno di un sistema.
- Energia e lavoro: Studio del calore specifico e delle trasformazioni termodinamiche, con applicazioni pratiche basate sul I Principio della Termodinamica.
- Gas perfetti: Introduzione della legge dei gas ideali e descrizione delle proprietà termiche dei gas perfetti al fine di calcolare come essi reagiscono a variazioni di pressione, volume e temperatura.
- Macchine frigorifere: Analisi dei sistemi di refrigerazione e riscaldamento, con attenzione a climatizzatori e pompe di calore.
Parte II: Principi di Trasmissione del Calore
La seconda parte del corso approfondisce i meccanismi di trasmissione del calore e le modalità di trasferimento dell'energia termica negli edifici, con particolare attenzione alle prestazioni energetiche dei componenti edilizi. Gli studenti acquisiranno competenze nel calcolo della trasmittanza termica e nella valutazione del comportamento termico dell'involucro edilizio in diverse condizioni operative.
- Meccanismi di trasmissione del calore: Approfondimento dei processi di trasmissione del calore, quali conduzione, convezione e irraggiamento.
- Analisi delle prestazioni energetiche dell'edificio: Studio dei parametri fondamentali per la valutazione dell’efficienza termica dell'involucro edilizio, tra cui trasmittanza termica, sfasamento termico, attenuazione termica, fattore solare, indice di selettività spettrale, trasmissione luminosa ed energetica.
- Prestazioni termiche dell’involucro edilizio: Analisi delle proprietà termiche dei materiali da costruzione (isolanti, coperture, pareti, ecc.) per ottimizzare l'efficienza energetica degli edifici in diverse condizioni climatiche.
- Tecnologie di involucro edilizio ed efficienza energetica: Panoramica delle tecnologie in uso per l’efficienza energetica dell’involucro edilizio opaco (es. sistema cappotto, parete ventilata, parete verde, tetto verde, etc.) e trasparente (sistema finestra integrato, TIM’s, etc.).
- Esercitazioni pratiche: Calcolo della trasmittanza termica di vari componenti edilizi (pareti, tetti, finestre in base a differenti configurazioni e materiali.
Parte III: Termoigrometria, comfort ambientale e sistemi Impiantistici
La terza parte del corso si concentra sulla termoigrometria e sul benessere ambientale, elementi chiave per la progettazione di edifici che garantiscano comfort interno ed efficienza energetica. Gli studenti acquisiranno competenze nella gestione dell'umidità, del comfort termico e della qualità dell'aria, oltre a un'approfondita comprensione dei sistemi impiantistici per la climatizzazione e il riscaldamento.
- Psicrometria: Studio delle grandezze dell'aria umida, come umidità relativa, grado igrometrico, entalpia e temperatura di bulbo umido.
- Comfort termico e qualità dell'aria interna (IAQ): Analisi del comfort termico secondo parametri come temperatura operativa, velocità dell'aria, umidità relativa. Si esaminano anche i fattori che influenzano il disagio termico locale e si approfondiscono le strategie per migliorare la qualità dell'aria interna in termini di ventilazione e filtrazione.
- Bilancio igrometrico di un ambiente: Studio della trasmissione del vapore all'interno degli edifici, con particolare attenzione ai fenomeni di condensazione superficiale e interstiziale.
- Impianti di climatizzazione e riscaldamento: Si esamineranno i principi di funzionamento degli impianti di riscaldamento e climatizzazione, comprese le pompe di calore, i sistemi radianti e i ventilconvettori. Verranno discussi anche i metodi per ottimizzare l'efficienza energetica attraverso tecnologie di controllo.
Parte IV: Tecniche di diagnosi energetica
La quarta parte del corso si focalizza sulle metodologie di diagnosi energetica degli edifici, fornendo agli studenti le competenze necessarie per valutare le prestazioni energetiche e identificare inefficienze. Verranno introdotte tecniche di misurazione e analisi, fondamentali per la progettazione e la riqualificazione energetica degli edifici.
- Termografia a raggi infrarossi per individuare dispersioni termiche, ponti termici e anomalie nell'involucro edilizio e negli impianti.
- Termoflussimetria per misurare la trasmittanza termica degli elementi costruttivi in opera.
- Blower Door Test per determinare la permeabilità all'aria degli edifici e per quantificare le infiltrazioni d'aria non controllate.
- Sensori di temperatura e umidità per monitorare in tempo reale le condizioni termoigrometriche interne ed esterne dell’edificio.
- Questionari e tecniche Post Occupancy Evaluation (POE) per valutare il comfort ambientale e gli interventi di efficienza energetica.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
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