EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DELL'AMBIENTE COSTRUITO

Risultati di apprendimento attesi

Al termine del corso lo studente acquisirà le conoscenze teoriche e metodologiche fondamentali per l'analisi energetica dell'ambiente costruito. In particolare, comprenderà:

·       Fisica dell'edificio e termofisica: I meccanismi di scambio termico dell'involucro edilizio (conduzione, convenzione, irraggiamento, permeabilità all'aria e al vapore).

·       Normativa di settore: Le direttive europee (EPBD) e le norme tecniche nazional/internazionali per la modellazione energetica e la classificazione degli edifici (nZEB/ZEB).

·       Sistemi edilizio-impiantistici: I principi di funzionamento dei sistemi di climatizzazione, ventilazione meccanica controllata (VMC) e di integrazione con fonti di Energia Rinnovabile.

·       Strategie di mitigazione sostenibile: Le tecniche di isolamento, la correzione dei ponti termici, l'uso di materiali a basso impatto ambientale e l'integrazione di strategie di progettazione bioclimatica.

Conoscenza e Capacità di Comprensione (Applying Knowledge and Understanding)

Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze teoriche per risolvere problemi complessi nell'ambito dell'ingegneria ambientale e territoriale:

·       Diagnosi e modellazione energetica: Saper modellare il bilancio termico di un edificio sia in regime stazionario che dinamico mediante l'uso di software specialistici.

·       Progettazione degli interventi: Sviluppare soluzioni tecniche idonee per l’efficientamento di edifici esistenti e per la progettazione di nuovi edifici a impatto zero.

·       Integrare l'edificio nel territorio: Valutare le interazioni tra l'ambiente costruito e il contesto microclimatico/territoriale circostante (es. isole di calore urbane, disponibilità di risorse rinnovabili locali).

Autonomia di Giudizio (Making Judgements)

Lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente e selezionare le migliori strategie di efficientamento:

·       Analisi costo-benefici e sostenibilità: Confrontare diverse alternative tecnologiche considerando non solo il risparmio energetico, ma anche l'impatto ambientale e la fattibilità economico-finanziaria.

·       Interpretazione dei dati: Analizzare ed elaborare criticamente i dati provenienti da audit energetici, rilievi termografici o simulazioni numeriche per individuare le criticità del sistema edifico-impianto.

·       Scelte etiche e deontologiche: Conseguire decisioni progettuali orientate alla transizione ecologica, al comfort abitativo e alla riduzione dell'impronta carbonica.

Abilità Comunicative (Communication Skills)

Lo studente acquisirà le competenze per comunicare efficacemente i risultati del proprio lavoro tecnico:

·       Redazione di report tecnici: Saper redigere relazioni di diagnosi energetica, attestati di prestazione energetica (APE) con linguaggio formale e appropriato.

·       Esposizione interdisciplinare: Saper presentare e difendere le scelte progettuali sia a un pubblico di specialisti sia a interlocutori non tecnici.

·       Rappresentazione grafica: Utilizzare schemi tecnici, grafici energetici per illustrare con chiarezza le prestazioni termofisiche dell'edificio.

Capacità di Apprendimento (Learning Skills)

Lo studente svilupperà l'attitudine all'aggiornamento continuo, fondamentale in un settore in rapida evoluzione:

·       Aggiornamento normativo e tecnologico: Essere in grado di consultare e assimilare autonomamente le evoluzioni delle normative tecniche e le innovazioni nei materiali e nelle tecnologie per l'efficienza energetica.

·       Uso di strumenti di ricerca: Saper reperire e analizzare letteratura scientifica, banche dati climatiche e schede tecniche di prodotto.

·       Proseguimento degli studi: Aver maturato le basi metodologiche necessarie per affrontare master o dottorati nel campo della transizione energetica ed ecologica.

La metodologia didattica del corso prevede lezioni frontali, esercitazioni progettuali con applicazione su casi studio proposti ed utilizzo di software .

L'insegnamento prevede l'alternanza fra lezioni teoriche ed esercitazioni applicative sugli argomenti teorici proposti in aula.

Verranno assegnate delle esercitazioni di natura progettuale relative alla produzione di energia tramite fonti rinnovabili e alla certificazione energetica di un edificio.

Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

 Gli allievi devono avere una buona conoscenza dei principi fondamentali della Termodinamica, della Trasmissione del calore e degli scambi di materia ed energia, acquisita nei corsi di Fisica Tecnica delle lauree triennali.

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docenti e studenti.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento.

ARGOMENTI

Prestazioni energetiche dell’involucro opaco 

Calcolo e correzione dei ponti termici

Prestazioni energetiche dell’involucro trasparente e dei sistemi di schermatura

Radiazione solare e percorsi solari. 

Calcolo della radiazione solare incidente su una superficie inclinata e orientata. 

Impianti solari termici 

Ventilazione degli edifici e qualità dell’aria

Impianti fotovoltaici e fotovoltaici/termici: funzionamento e principi di dimensionamento

Impianti di riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria

Certificazione energetica degli edifici

Visita laboratorio – visita tecnica 

Esercitazione con l’ausilio di software per la certificazione energetica

Le lezioni frontali sono integrate con  esercitazioni, utilizzo di strumentazioni di misura e software applicativi, seminari e  visite tecniche.

“CONTRIBUTO DELL’INSEGNAMENTO AGLI OBIETTIVI DELL’AGENDA 2030 PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE”.
GOAL 4: ISTRUZIONE DI QUALITÁ
GOAL 7: ENERGIA PULITA E ACCESSIBILE
GOAL 11: CITTÀ E COMUNITÀ SOSTENIBILI
GOAL 12: CONSUMO E PRODUZIONE RESPONSABILI 
GOAL 13: LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO 

1. Dispense del corso

2. Renato Lazzarin Sistemi solari attivi: manuale di calcolo: F. Muzzio,

3. Duffie-Beckman- Solar_engineering_of_thermal_process

4. Ursula Eicker, Solar Technologies for Buildings- John Wiley & Sons Ltd

5. M . Santamouris . Energy and climate in the urban built environment

6. Nick Jenkins : Renewable Energy Engineering -Cambridge

L’esame consiste in una prova orale e nella discussione delle esercitazioni proposte durante il corso.

La valutazione dell'esame si basa sui seguenti criteri: livello di conoscenza degli argomenti trattati, uso di terminologia e proprietà linguistiche adeguate, capacità di applicare le conoscenze nell'ambito di comuni applicazioni tecniche, capacità di interpretare i fenomeni e le relazioni tra grandezze fisiche.

Gli studenti che abbiano ottenuto il riconoscimento dello status di studente lavoratore, studente atleta, studente in situazione di difficoltà e studente con disabilità, ai senso dell'art. 30 del Regolamento didattico di Ateneo e del relativo regolamento (D.R. n. 1598 del 2/5/2018), potranno sostenere gli esami negli appelli straordinari riservati agli studenti fuoricorso e usufruiranno di specifiche attività di supporto didattico (videolezioni ove disponibili).

Fabbisogno energetico degli edifici

Pompe di calore

Angoli solari

Percorsi Solari

Calcolo della radiazione solare incidente su superficie comunque inclinata ed orientata.

Tipologie di collettori solari e caratteristiche funzionali

Impianti solari termici. Il metodo f-chart.

La cella fotovoltaica. Tipologie di Moduli fotovoltaici. Curve di potenza .

Layout degli impianti e Calcolo della produzione di energia elettrica.