510055 - IMPIANTI TERMICI E TERMOFISICA DELL'EDIFICIO

insegnamento

ID:

510055

Durata (ore):

45

CFU:

SSD:

FISICA TECNICA AMBIENTALE

Anno:

2025

Periodo di attività

Secondo Semestre (02/03/2026 - 12/06/2026)

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire una comprensione sistematica e applicata delle grandezze fisiche e dei processi energetici che regolano il comportamento termico degli edifici e il funzionamento degli impianti termici. Gli studenti saranno accompagnati nell'acquisizione delle conoscenze fondamentali relative ai fenomeni di trasmissione del calore, alle trasformazioni energetiche, alla psicrometria e ai principi di comfort termoigrometrico, con continui riferimenti alle applicazioni edilizie e impiantistiche. Il corso dedica particolare attenzione alla comprensione dei principi fondamentali della fisica tecnica, che sono ritenuti indispensabili per affrontare con efficacia il successivo “Laboratorio di Certificazione Energetica”. Quest’ultimo, essendo strutturato con un’impostazione analoga a quella dei corsi professionali per la certificazione energetica, richiede una solida conoscenza preliminare delle nozioni di base che vengono sistematicamente recuperate e riorganizzate in questo corso. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
• Analizzare i bilanci di energia e di massa in ambienti confinati e componenti edilizi;
• Effettuare calcoli di trasmittanza termica e stimare i flussi di calore in regime stazionario;
• Valutare i fenomeni igrometrici e le condizioni di comfort termico;
• Interpretare schemi funzionali di impianti termici e conoscere i principi di funzionamento di macchine frigorifere e pompe di calore;
• Utilizzare i concetti appresi come base metodologica per affrontare le applicazioni proposte nel “Laboratorio Certificazione Energetica”.

Prerequisiti

Per frequentare con profitto il corso è consigliabile avere una conoscenza di base dei principi della termodinamica, della trasmissione del calore e delle grandezze fisiche fondamentali (temperatura e umidità relativa dell’aria, pressione). È inoltre richiesta familiarità con il calcolo algebrico e con la formulazione e l’interpretazione di semplici relazioni quantitative tra le grandezze fisiche. Al fine di consolidare le competenze propedeutiche e di compensare eventuali lacune pregresse, sulla piattaforma didattica sarà resa disponibile una selezione di materiali introduttivi appositamente curati.

Metodi didattici

Il corso alterna lezioni frontali, test interattivi e applicazioni pratiche. Le lezioni in aula comprendono momenti di spiegazione teorica, discussione e risoluzione guidata di esercizi. A supporto dell’apprendimento sono previste sessioni regolari di test svolti in aula tramite la piattaforma KIRO, con quesiti a risposta multipla e domande aperte volte a stimolare l’analisi critica e la rielaborazione dei concetti trattati.

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.
Il voto finale tiene conto anche delle attività svolte in aula (test, prove su KIRO, etc.).

Testi

Dispense e materiali didattici messi a disposizione dai docenti tramite la piattaforma KIRO.

Contenuti

Il corso è articolato in tre unità tematiche principali:
Parte 1. Termodinamica e bilancio energetico dell’edificio
La prima parte del corso affronta i concetti fondamentali di termodinamica applicata agli edifici e all'ambiente. L'obiettivo è fornire le basi per comprendere i processi energetici che influenzano il comportamento termofisico degli edifici. Le tematiche trattate sono:
• Sistema termodinamico (grandezze intensive ed estensive, spinta ascensionale, flussi energetici all'interno di un sistema);
• Energia e lavoro (calore specifico, trasformazioni termodinamiche, applicazioni pratiche basate sul I Principio della Termodinamica);
• Gas perfetti (legge dei gas ideali, proprietà termiche dei gas perfetti, calcolo di come reagiscono a variazioni di pressione, volume e temperatura).
Parte 2. Trasmissione del calore nei componenti edilizi
La seconda parte del corso approfondisce i meccanismi di trasmissione del calore e le modalità di trasferimento dell'energia termica negli edifici, con 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. Le tematiche trattate sono:
• Meccanismi di trasmissione del calore (conduzione, convezione e irraggiamento);
• Parametri fisici per valutare le prestazioni energetiche dell'involucro edilizio (trasmittanza termica, sfasamento termico, attenuazione termica, fattore solare, indice di selettività spettrale, trasmissione luminosa ed energetica);
• Proprietà termiche dei materiali da costruzione (isolanti termici, coperture, pareti, ecc.) per ottimizzare l'efficienza energetica degli edifici in diverse condizioni climatiche;
• Efficienza energetica delle tecnologie di involucro edilizio opaco (es. sistema cappotto, parete ventilata, parete verde, tetto verde, etc.) e trasparente (sistema finestra integrato, TIM’s, etc.);
• Esercitazioni pratiche di calcolo della trasmittanza termica di vari componenti edilizi (pareti, tetti, finestre).
Parte 3. Psicrometria e comfort ambientale
La terza parte del corso si concentra sulla termoigrometria e sul benessere ambientale. Gli studenti acquisiranno competenze nella gestione dell'umidità, del comfort termico e della qualità dell'aria interna (IAQ). Tematiche affrontate sono:
• Psicrometria e grandezze dell'aria umida (es. umidità relativa, grado igrometrico, entalpia e temperatura di bulbo umido);
• Comfort termico e IAQ, esaminando i parametri di comfort (es. temperatura operativa, velocità dell’aria, umidità relativa), i fattori che influenzano il disagio termico locale e le strategie per migliorare la qualità dell'aria interna;
• Bilancio igrometrico di un ambiente, con attenzione ai fenomeni di condensazione superficiale e interstiziale.