FISICA TECNICA M - Z

Alla conclusione del corso, gli studenti avranno appreso le nozioni fondamentali in materia di: 

• TERMODINAMICA APPLICATA (con particolare riferimento agli impianti termici in uso negli edifici)
• TERMOFISICA DELL'EDIFICIO (trasmissione del calore applicata al calcolo energetico di edifici ed impianti)
• ACUSTICA APPLICATA (con particolare riferimento all'acustica edilizia ed architettonica, e alle normative acustiche)

I risultati di apprendimento attesi sono coerenti con gli indicatori di Dublino. In particolare:

Conoscenza e comprensione: gli studenti apprenderanno, comprendendone il significato fisico e le relazioni reciproche, i parametri fisici che influenzano le prestazioni energetiche ed acustiche degli edifici e degli impianti termici a loro servizio.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti impareranno a calcolare e misurare con senso critico i predetti parametri, risolvendo semplici problemi progettuali e di dimensionamento degli impianti termici. Saranno inoltre in grado di affrontare la progettazione del manufatto edilizio con una visione più ampia, che tenga conto delle relazioni tra le scelte progettuali e la prestazione termica ed acustica.  

Autonomia di giudizio: le conoscenze acquisite, e la loro applicazione guidata a casi pratici presentati dal docente, permetteranno agli studenti di elaborare in autonomia un giudizio in merito alla rispondenza ai requisiti fissati dalla normativa italiana per quanto riguarda la prestazioni energetiche ed acustiche di edifici ed impianti termici.

Abilità comunicative: grazie alle conoscenze acquisite, gli studenti saranno in grado di interloquire in modo chiaro ed efficace con specialisti coinvolti nella progettazione degli edifici e degli impianti termici.

Capacità di apprendimento: gli studenti saranno in grado di aggiornarsi in autonomia sulle evoluzioni della normativa di settore, nonché di adattare le loro competenze a svariati settori lavorativi.

Lezioni frontali ed esercitazioni in classe.

Per poter seguire in modo costruttivo le lezioni di Fisica Tecnica, è necessario aver maturato le basi delle seguenti discipline: 

• ANALISI o METODI ANALITICI PER l'INGEGNERIA
• FISICA GENERALE

La frequenza è OBBLIGATORIA, con una soglia minima di presenze pari a quanto previsto dal regolamento didattico di Ateneo (70% delle ore di didattica erogata). 

TERMODINAMICA APPLICATA: Unità di misura. Primo e Secondo Principio della Termodinamica. Bilanci energetici. Gas ideali. Diagrammi di stato. Combustione e caldaie. Cicli inversi. Macchine Frigorifere e Pompe di Calore. Impatto ambientale delle tecnologie energetiche. Lo studio dell’aria umida: definizioni e processi elementari. Condizionamento estivo e invernale degli edifici. Fluidodinamica e perdite di carico nei condotti.

TERMOFISICA DELL’EDIFICIO: Conduzione del calore. Convezione. Irraggiamento. Trasmittanza delle pareti e calcolo delle dispersioni termiche negli edifici. Calcolo semplificato dei ponti termici. Scambiatori di calore. Prestazioni energetiche dei vetri e dei serramenti. Verifiche termoigrometriche negli edifici. 

ACUSTICA APPLICATA: Definizione delle grandezze acustiche. Udito e curve di ponderazione. Disturbo da rumore: Curve NC ed NR. Acustica del campo aperto. Barriere acustiche. Acustica delle sale. Caratteristiche acustiche dei materiali. Tempo di riverberazione. Correzione acustica delle sale. Potere fonoisolante e tecniche di isolamento acustico. Indici di valutazione del rumore e verifiche di legge.

"Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile”

L’insegnamento contribuisce a sensibilizzare e formare gli studenti in merito alle tematiche e alle tecnologie che sono alla base dell’Obiettivo 7 (Energia pulita e accessibile), dell’Obiettivo 12 (Consumo e produzione responsabili) e dell’Obiettivo 13 (Lotta contro il cambiamento climatico).

1. Ausili didattici di Fisica Tecnica Ambientale - Dispense del Docente

2. Evola, Marletta, Piccione. Esercizi di Fisica Tecnica risolti con PTC Mathcad. Termodinamica e Trasmissione del Calore, Città Studi Edizioni, 2023.

3. Evola, Marletta, Piccione. Esercizi di Fisica Tecnica risolti con PTC Mathcad. Acustica e Illuminotecnica, Città Studi Edizioni, 2023. 

L'esame si articola in due parti: una prova scritta ed una prova orale. 

La prova scritta verterà su tre esercizi che riguardano gli argomenti trattati durante il corso. Se lo studente raggiunge almeno la sufficienza nella prova scritta (18/30), può scegliere se accettare il voto ottenuto o sostenere anche la prova orale. Il massimo voto conseguibile sostenendo la sola prova scritta è comunque di 26/30. La prova orale è facoltativa e può consentire di migliorare ulteriormente il voto.

Durante il corso saranno inoltre svolte due prove in itinere (una sulla Termodinamica Applicata, una su Termofisica ed Acustica). Le prove in itinere avranno durata di due ore e consisteranno in tre esercizi applicativi, in cui è previsto l'uso della calcolatrice. Esse sono considerate alternative alla prova scritta ufficiale: nel caso in cui il voto medio delle prove in itinere sia compreso tra 18 ed un massimo di 26, il candidato potrà scegliere se accettare il voto ottenuto o sostenere anche la prova orale.

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. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).

Esempio di esercizi più ricorrenti:

• Applicazione del Primo Principio e dell'equazione di continuità.
• Calcolo del consumo di combustibile in una caldaia
• Calcolo del consumo elettrico di una pompe di calore.
• Calcolo della potenza termica delle batterie (fredda e calda) nei cicli per il condizionamento dell'aria (estivo e invernale). 
• Quantificazione degli scambi termici per convezione e irraggiamento.
• Trasmittanza delle pareti e delle finestre.
• Verifiche termo-igrometriche su componenti edilizi: condensa superficiale e condensa interna.
• Calcolo delle temperature e dell'efficienza in uno scambiatore di calore.
• Calcolo delle perdite di carico nei condotti di distribuzione.
• Calcolo di livelli sonori globali a partire da uno spettro in bande di ottava (ponderato e non ponderato) 
  
• Calcolo di livelli sonori negli spazi aperti, con e senza barriera acustica. 
• Misura e calcolo del Tempo di Riverberazione in un locale.
• Applicazione dei criteri NC ed NR.
• Calcolo della superficie di materiali fonoassorbenti da installare per migliorare l'acustica di una sala.
• Misura e calcolo del potere fonoisolante di un divisorio.