ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA - TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

Obiettivi formativi

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  L’obiettivo del corso consiste nell’approfondire la conoscenza dei procedimenti costruttivi contemporanei, nell’affrontare il tema della fattibilità costruttiva di un’opera architettonica e della sostenibilità ambientale ed energetica degli interventi, sia per la nuova costruzione che per il recupero.

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  Il corso si propone di fornire gli strumenti progettuali fondamentali per gestire e controllare la coerenza tra le scelte architettoniche e le soluzioni tecnologiche sostenibili. Le conoscenze acquisite dallo studente saranno tali da fornire autonomia di giudizio e capacità di valutare quali strumenti di controllo, tecnologie e procedure operative applicare, in funzione della specificità del progetto, sia per le nuove costruzioni che per la riqualificazione dell’esistente.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  Vedi modulo integrato "Tecnologie per la progettazione sostenibile"

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  Gli argomenti del programma delle lezioni teoriche verranno esposti mediante lezioni frontali in aula.

  Durante il corso gli studenti (singolarmente e in gruppo) svilupperanno esercitazioni in intinere, come specificato nella sezione "Contenuti del corso" .

  Ove possibile, il docente organizzerà:

  • visite guidate presso cantieri edili o ditte produttrici di materiali e componenti edilizi;
  • workshop su temi d'interesse specifico;
  • partecipazione a convegni e fiere.

Prerequisiti richiesti

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  Superamento degli esami di Architettura tecnica I e Fisica tecnica. È inoltre fortemente auspicabile che gli studenti abbiano superato anche l’esame di Architettura tecnica II.

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  Superamento degli esami di Architettura tecnica I e Fisica tecnica. È inoltre fortemente auspicabile che gli studenti abbiano superato anche l’esame di Architettura tecnica II.

Frequenza lezioni

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  La frequenza è obbligatoria. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  La frequenza è obbligatoria. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.

Contenuti del corso

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  B1. Principi e strumenti della modellazione algoritmica

  Introduzione alla modellazione algoritmica. Vantaggi forniti dall’impiego di parametri nel processo progettuale: passaggio da logica additiva a logica associativa.

  B2. Riqualificazione sismica ed energetica dell’edilizia esistente

  Vulnerabilità sismica e performance energetica del patrimonio edilizio residenziale. Rassegna delle principali strategie per la riqualificazione energetica dell’edilizia esistente, di tipo tradizionale (ante 1950) e di recente costruzione (1950-1990). Rassegna delle principali strategie per la riqualificazione sismica dell’edilizia esistente di recente costruzione (1950-1990) e scenari di riqualificazione combinata sismica ed energetica. Agevolazioni fiscali.

  B3. Sistemi e procedimenti costruttivi a secco

  Rassegna dei principali sistemi e procedimenti costruttivi del tipo “a secco” impiegati correntemente nel settore edile, in funzione anche della demolizione selettiva degli edifici.

  B4. Esempi di progettazione sostenibile

  Rassegna di esempi contemporanei di progettazione sostenibile (gli studenti contribuiranno a presentare casi emblematici la loro selezionati)

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  LEZIONI TEORICHE

  Il modulo ha per oggetto il tema della progettazione di architetture sostenibili, cioè capaci di abbinare alla qualità formale e alla coerenza espressiva, anche adeguate prestazioni di funzionalità, benessere e comfort, riducendo l’impatto della costruzione sulle risorse ecosistemiche, lungo l’intero ciclo di vita dell’edificio. Il corso sviluppa nello specifico gli argomenti sotto indicati.

  A1. Evoluzione del concetto di sviluppo sostenibile

  Significato generale dell’odierno “approccio sostenibile” alla progettazione dell’ambiente costruito. Aspetti demografici e consumo di territorio. I consumi energetici degli edifici e le ricadute ambientali.

  Il ritorno al passato e alla cultura locale del costruire, l’architettura bioclimatica, la bioarchitettura, l’architettura ecologica, l’architettura sostenibile.

  A2. Principi di progettazione sostenibile, con particolare riguardo al clima mediterraneo

  Analisi dei fattori macro e microclimatici e della morfologia dell’area d’intervento.

  Forma e orientamento dell’edificio. Albedo.

  Impiego della vegetazione per il controllo della radiazione solare, della velocità e direzione del vento, dell’umidità relativa.

  Sistemi di climatizzazione “passivi” ed “attivi”.

  Integrazione architettonica dei sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili.

  Cenni sui criteri di distribuzione funzionale degli ambienti residenziali. Collocazione, isolamento e schermatura delle aperture.

  Vantaggi degli involucri massivi per il comfort termico degli edifici in clima mediterraneo.

  Soluzioni tecnologiche per la riduzione o l’eliminazione dei ponti termici.

  Uso di coperture vegetali e sistemi tecnologici per la loro realizzazione.

  Sistemi di inverdimento verticale.

  A3. Cenni sullo standard Passivhaus, sugli edifici a consumo energetico nullo (Zero Energy Buildings), sulla classificazione energetica

  Introduzione allo standard Passivhaus ed agli edifici a zero energia e a zero emissioni (ZEB, nearly ZEB, net ZEB).

  La certificazione energetica degli edifici in Italia.

  A4. Uso di fonti energetiche rinnovabili e sostenibili in edilizia

  Introduzione alle fonti energetiche rinnovabili e sostenibili maggiormente diffuse nel settore edile, a livello di edificio o di quartiere (energia solare, eolica, geotermica, da biomasse). Predimensionamento dei pannelli solari.

  A5. Valutazione della sostenibilità ambientale degli edifici

  Materiali e componenti edilizi bio-ecocompatibili. L’energia incorporata. Introduzione alla valutazione del ciclo di vita nella produzione edilizia (Life Cycle Assessment – LCA). Il protocollo ITACA.

  ESERCITAZIONI IN ITINERE

  1. Durante il primo mese del corso, ciascuno studente dovrà, autonomamente, selezionare ed analizzare in dettaglio un esempio d’architettura sostenibile (recupero o nuova costruzione, residenziale o eventualmente terziario), evidenziandone le caratteristiche principali e le eventuali criticità, queste ultime soprattutto in rapporto al clima mediterraneo.

  Gli esiti di tale attività, verranno illustrati tramite presentazione in MS Power Point.

  Corredare la presentazione con un’adeguata documentazione grafica e fotografica, schizzi, disegni e dettagli costruttivi, accompagnati da didascalia esplicative.

  Il file definitivo in formato ppt o pptx dovrà essere inviato al docente, in data da stabilirsi, mediante jumbo mail o servizi tipo WeTransfer all’indirizzo margani@unict.it.

  La presentazione verrà illustrata a tutti i colleghi ed al docente in data da stabilirsi.

  3. A partire da aprile verrà effettuata un’esercitazione progettuale, nell’ambito della quale gli studenti (in gruppi di tre) dovranno elaborare il progetto di un edificio residenziale (riqualificazione sismica ed energetica o nuova costruzione) a minimo impatto ambientale, seguendo i principi dell’architettura sostenibile e con l’obiettivo di raggiungere la certificazione energetica in classe A e, ove possibile, lo standard net-ZEB (obbligatorio, comunque, per chi sceglie il progetto di nuova costruzione).

  Per la verifica del raggiungimento della classe A verrà richiesto l’impiego di un software per la classificazione energetica degli edifici (es. “Docet” v. 3 dell’ENEA, http://www.docet.itc.cnr.it/).

  Gli elaborati definitivi dovranno essere consegnati due giorni prima dell'appello di giugno, in tavole cartacee (tipo A1 o A0) piegate in formato A4, ciascuna con testata riportante i dati identificativi del corso, dell’a.a., del progetto (tipo di intervento progettuale, comune, zona climatica) e degli autori. Le tavole piegate vanno consegnate all’interno di una carpetta o legate insieme da un elastico. Sono possibili anche formati e impaginazioni differenti, da concordare preventivamente con il docente.

  Gli elaborati progettuali richiesti sono, previa conferma del docente, i seguenti:

  • relazione tecnico-descrittiva, riportante le foto dello stato di fatto (solo per riqualificazione), gli obiettivi dell’intervento, le scelte progettuali adottate (sistemi passivi ed attivi, calcolo di massima del fabbisogno di energia elettrica e termica dell’intero edificio, stratigrafia e calcolo della trasmittanza delle CV e delle COC*, schede tecniche di materiali e componenti) e l’attestato di prestazione energetica (APE);
  • planimetria d’inquadramento territoriale (1:2.000 ca.);
  • planimetria generale con sistemazioni esterne (1:100)*;
  • pianta delle fondazioni (1:100)*; per il progetto di riqualificazione occorre riportare i nuovi setti in c.a. o l’eventuale esoscheletro, con relative fondazioni, nonché i cordoli di collegamento aggiunti ai fini del miglioramento sismico;
  • carpenteria del piano tipo (1:100)*; per il progetto di riqualificazione occorre riportare i setti in c.a. aggiunti ai fini del miglioramento sismico o l’eventuale esoscheletro;
  • piante di ciascun livello (1:100), arredate in caso di nuova costruzione;
  • pianta delle coperture (1:100)*, con schemi delle pendenze e con progettazione dell’eventuale tetto giardino e posizionamento degli eventuali pannelli solari e/o microturbine eoliche;
  • min. 2 sezioni significative (1:100)*;
  • prospetti su ciascun fronte (1:100)*;
  • tavola della sostenibilità, con evidenza dei principi di progettazione sostenibile adottati;
  • dettagli costruttivi con didascalie descrittive di materiali e componenti, assegnati dal docente (1:2/1:5/1:10).

  * = in caso di riqualificazione, produrre l’elaborato dello stato di fatto e di progetto.

Testi di riferimento

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  Jones L., Atlante di Bioarchitettura, UTET, Torino, 2002 (E-c-129/13).

  R. Krippner, W. Lang, Atlante delle facciate, Ed. UTET, Torino, 2005 (E-c-129/18). 


  Per i testi reperibili presso la biblioteca del DICAr, le relative collocazioni sono indicate fra parentesi.

  Le illustrazioni presentate dal docente durante le lezioni saranno via via rese disponibili online alla pagina web http://studium.unict.it.

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  M. Lavagna, M. Bonanomi, C. de Flumeri, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale, Hoepli, Milano 2008 (D-m-32).

  M. Lavagna, M. Bonanomi, C. de Flumeri, Edifici a consumo energetico zero. Orientamenti normativi, criteri progettuali ed esempi di Zero Energy e Zero Emission Buildings, Maggioli, Dogana 2012 (D-m-38).

  K. Voss, E. Musall, Net zero energy buildings. International projects of carbon neutrality in buildings, Detail Green Books, Munich 2013 (D-m-43).

  Dall’Ò G., Green energy audit, Ed. Ambiente, Milano 2011 (D-m-37).

  G. Margani, “Murature massive e comfort sostenibile in clima mediterraneo”, in Costruire in laterizio, vol. 137, Milano 2010, pp. 65-71.

  G. Margani, “L’edificio passivo nel clima mediterraneo”, in Costruire in laterizio, vol. 141, Milano 2011, pp. 46-49.

  Si raccomanda inoltre la consultazione della rivista “Detail” e degli “Atlanti” UTET e “The Plan”, disponibili presso la biblioteca del DICAR.

  Per i testi reperibili presso la suddetta biblioteca, le relative collocazioni sono indicate fra parentesi

  Le illustrazioni presentate dal docente durante le lezioni saranno via via rese disponibili online alla pagina web http://studium.unict.it.

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  Vedi Modulo "Tecnologie per la progettazione sostenibile"

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  L’esame consisterà in un colloquio orale sugli argomenti trattati durante il corso delle lezioni, ivi compresa l’esecuzione grafica a mano libera di dettagli costruttivi, ed il voto finale terrà conto anche della valutazione dell'esercitazione progettuale di gruppo (2-3 persone).

  Tale esercitazione progettuale dovrà essere ultimata entro una settimana circa dalla fine del corso, in una data precisata dal docente, e la valutazione sarà di gruppo. Ciascun componente del gruppo sarà libero di presentarsi agli appelli d'esame indipendentemente dagli altri colleghi del proprio gruppo.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA

  Interventi per la riqualificazione energetica dell'edilizia recente (>1950).

  Interventi per la riqualificazione energetica dell'edilizia storica (<1950).

  Sistemi e procedimenti costruttivi a secco, ivi compresi dettagli a mano libera.

  Sitemi per la protezione antisismica di edifici recenti.

  Ecc. ecc.

• TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

  Principi di progettazione sostenibile, con particolare riguardo al clima mediterraneo.

  LCA.

  Uso di fonti energetiche rinnovabili e sostenibili in edilizia.

  Standard Passivhaus.

  Edifici n-ZEB.

  Ecc. ecc.