Termofisica degli edifici

Richiami dei meccanismi di trasmissione del calore: conduzione, convezione ed irraggiamento. Conduzione in regime non permanente. Metodi numerici per la soluzione generale dell’equazione della conduzione. Conduzione bidimensionale e tridimensionale in regime permanente. Meccanismi combinati (conduzione, convezione ed irraggiamento) di trasmissione del calore.

Analisi del comportamento termo fisico degli edifici. Metodi di simulazione in regime transitorio. Modellazione in regime transitorio dei meccanismi di scambio termico attraverso gli elementi dell’involucro. Metodi per la modellazione degli scambi termici convettivi e radiativi fra le superfici dell’involucro e l’ambiente interno ed esterno. I coefficienti di scambio termico convettivo e radiativo degli elementi perimetrali. L’accumulo termico. I carichi termici di un edificio.

I dati meteorologici

Trattamento dei dati climatici. L’anno climatico tipo. Fisica del sole. .La radiazione solare. La costante solare. L’irraggiamento extraterrestre. Posizione del sole nella volta celeste. Irraggiamento solare al suolo. Radiazione diretta, diffusa e totale incidente su una superficie. Il diagramma dei percorsi solari Radiazione giornaliera e giornaliera media mensile su superfici orizzontali ed inclinate.

La certificazione energetica degli edifici

Contributo del settore civile all’inquinamento planetario ed ai consumi energetici globali. Il Risparmio energetico in edilizia. La Direttiva Europea sul rendimento energetico nell'edilizia ed il suo recepimento in Italia (D.Lgs 192/05 e s.m.i.) metodi di calcolo della prestazione energetica degli edifici secondo la normativa italiana (norme UNI11300).

Linee guida nazionali per l’attestazione della prestazione energetica degli edifici. Criteri generali e requisiti delle prestazioni energetiche degli edifici

Fonti Energetiche rinnovabili

Impianti solari a collettori piani: principi fisici e criteri di dimensionamento. Dispositivi di captazione della radiazione solare. Analisi del funzionamento dei collettori solari. Posizionamento dei collettori solari. Dimensionamento dei collettori solari. Il metodo f-chart. Il metodo dell’utilizzabilità della radiazione solare

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

dispense del corso

L. Schibuola, L. Cecchinato. Sistemi solari attivi e passivi degli edifici. Progetto Leonardo Società editrice Esculapio s.r.l- Bologna.

A. K. Athienitis, M. Santamouris. Thermal Analysis and Design of Passive solar Buildings. James & James (Science Publishers) Ltd. London, UK.

M. A. Cucumo, V. Marinelli, G. Oliveti. Ingegneria solare- principi ed applicazioni. Pitagora Editrice Bologna.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

Il corso è progettato in modo da fornire le necessarie conoscenze dei principi e delle leggi che governano il comportamento termo fisico degli edifici, in funzione delle condizioni climatiche del sito di ubicazione e della qualità dell’ambiente indoor. L’obiettivo è quello di fornire le necessarie competenze riguardanti i parametri e le procedure utilizzate per valutare la prestazione energetica globale degli edifici e verificare il rispetto dei requisiti previsti dalla legge per le costruzioni esistenti o di nuova realizzazione.

Inoltre, argomento specifico del corso sono le procedure e metodologie finalizzate alla certificazione energetica degli edifici. Il fine ultimo è quello di dotare gli studenti delle conoscenze necessarie per applicare le principali procedure di progettazione di involucri edilizi capaci di ottimizzare l’efficienza energetica complessiva dell’edificio in relazione alle condizioni climatiche specifiche del sito, favorire il raggiungimento dei requisiti di comfort, verificare il rispetto dei requisiti di legge e redigere la relativa certificazione energetica.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

Conoscenze dei fenomeni di trasmissione del calore

Basilari conoscenze di termodinamica e di fisica dei processi energetici

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

Il corso è strutturato in una serie di lezioni a carattere teorico e di seminari durante i quali saranno effettuate esercitazioni pratiche

La frequenza è facoltativa, ma consigliata

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

La prova d’esame consiste in una prova orale su temi inerenti gli argomenti del corso e la discussione di un elaborato progettuale sviluppato durante lo svolgimento del corso.

La verifica mira a valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti trattati e se abbia acquisito capacità interpretativa e autonomia di giudizio in casi concreti. Lo studente dovrà inoltre dimostrare capacità espositive ed argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze all’esaminatore.

La soglia di sufficienza si riterrà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli argomenti trattati almeno nelle linee generali e abbia mostrato conoscenze applicative utili per la risoluzione di casi concreti.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, pienamente in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

26-29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24-25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21-23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma presenza di lacune nella padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18-20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: il candidato non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

Psicrometria. Diagramma psicrometrico. Operazioni fondamentali sull'aria umida. Dati climatici per la progettazione degli impianti.

Bilancio energetico di un edificio. Dispersioni termiche dell’edificio. Effetti della massa. Caratteristiche termofisiche degli elementi opachi e trasparenti. Scambi termici per trasmissione attraverso le superfici opache, le superfici trasparenti e verso il terreno. Scambi termici per ventilazione. Carichi termici degli edifici in regime invernale ed in regime estivo.

Tipologie di impianti di riscaldamento e di condizionamento. Impianti ad acqua: monotubo, bitubo, a collettore complanare. Impianti ad aria: a canale singolo, con post riscaldamento di zona, a portata variabile, multizona, a doppio canale. Componenti degli impianti di riscaldamento: caldaie, terminali di erogazione, pompe di circolazione, valvole di regolazione e controllo dei circuiti, camini, vasi di espansione, contatori di calore. Componenti degli impianti di condizionamento: filtri, centrali di trattamento aria, refrigeratori, bocchette e diffusori, torri di raffreddamento.

Generatori di calore. Caldaie tradizionali e a condensazione. Pompe di calore.

Reti di distribuzione. Caratteristiche fluidodinamiche. Regimi di moto. Perdite di carico distribuite e concentrate. Dimensionamento delle tubazioni delle reti di distribuzione ad acqua: metodo a velocità costante ed a perdita specifica di pressione costante. Dimensionamento dei canali di distribuzione dell'aria: metodo a velocità e perdita specifica costante.

Ultimo aggiornamento: 04-08-2023

Dispense del corso

Gino Moncada Lo Giudice, Livio De Santoli, Progettazione di impianti tecnici, Masson Editore Milano

Gaetano Alfano, Marco Filippi, Evandro Sacchi, Impianti di climatizzazione per l'edilizia, Masson Editore Milano

Anna Magrini, Lorenza Magnani, La progettazione degli impianti di climatizzazione negli edifici. EPC libri.

Ernesto Bettanini, Pierfrancesco Brunello, Lezioni di impianti tecnici - Vol. I e II. Cleup Ed.

Renato Lazzarin, Pompe di calore. Parte teorica, parte applicativa, SGEditoriali, Padova.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze dei problemi fisici e delle tecnologie necessarie per l’analisi dei carichi termici degli edifici e per il dimensionamento degli impianti di riscaldamento e di condizionamento.

Quale obiettivo ci si prefigge di consentire agli studenti l’acquisizione di conoscenze specifiche: sulle relazioni intercorrenti tra clima esterno, involucro edilizio e microclima indoor, sulle modalità di scambio termico riferite all’energetica edilizia, sulle principali tipologie di impianti di riscaldamento e di condizionamento, sui criteri di dimensionamento degli impianti termici.

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per intervenire con specifica competenza nella progettazione e nella gestione degli impianti termici.

Ultimo aggiornamento: 02-08-2023

Per una efficace fruizione dei contenuti delle lezioni è opportuno che lo studente possegga conoscenze di base di trasmissione del calore.

Non sono previste propedeuticità.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Il corso viene erogato in 3 moduli settimanali di 2 ore ciascuno per un totale di 48 ore; esso include lezioni frontali ed esercitazioni in aula o di laboratorio.

Ultimo aggiornamento: 12-08-2023

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

L’esame consiste in una prova orale su temi inerenti gli argomenti del corso durante la quale verrà discusso un elaborato progettuale sviluppato durante lo svolgimento del corso; la prova orale è volta a verificate le conoscenze relative alle parti di programma non affrontate con l’elaborato progettuale.

La verifica mira a valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti trattati e se abbia acquisito capacità interpretativa e autonomia di giudizio in casi concreti. Lo studente dovrà inoltre dimostrare capacità espositive ed argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze all'esaminatore.

La soglia di sufficienza si riterrà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli argomenti trattati almeno nelle linee generali e abbia mostrato conoscenze applicative utili per la risoluzione di casi concreti.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 02-08-2023

Obiettivo 4: Istruzione di qualità

Obiettivo 7: Energia pulita e accessibile

Obiettivo 11: Città e comunità sostenibili

Obiettivo 12: Consumo e produzione responsabili

Ultimo aggiornamento: 14-09-2023