FISICA TECNICA A - L

Il corso di Fisica Tecnica è un insegnamento formativo volto a fornire le basi della fisica applicate all'ambiente costruito. L'obiettivo principale del corso è introdurre i concetti fondamentali per comprendere i fenomeni che influenzano le prestazioni energetiche e ambientali degli edifici, e le relative implicazioni per la progettazione architettonica.

Gli obiettivi formativi includono l'acquisizione dei principi fondamentali della termodinamica, con particolare attenzione ai bilanci di massa e di energia in sistemi chiusi e aperti, rappresentativi di applicazioni rilevanti per il comportamento dei componenti del sistema edificio-impianto. Il corso mira a sviluppare la capacità di risolvere problemi concettuali legati all'ambiente costruito, attraverso uno studio approfondito delle leggi e dei principi della fisica tecnica.

Gli studenti saranno inoltre introdotti alle applicazioni pratiche della termofisica degli edifici, con un focus sull'analisi del comportamento termico degli elementi dell'involucro edilizio e sull'acquisizione delle leggi che governano i meccanismi di scambio termico in regime stazionario. Il corso fornirà le competenze necessarie per il controllo ambientale all'interno degli spazi confinati, in particolare per garantire il comfort termoigrometrico, in conformità con le normative vigenti.

Saranno inoltre trattati i principi fondamentali per la corretta progettazione acustica e illuminotecnica degli edifici, oltre a fornire una panoramica sulle fonti rinnovabili, con particolare attenzione alle tecnologie solari termiche e fotovoltaiche e ai loro principi di funzionamento.

lezioni sono frontali e sono previste esercitazioni pratiche

Analisi Matematica e Fisica

La frequenza alle lezioni è obbligatoria. La partecipazione attiva contribuisce in modo significativo all'acquisizione delle competenze disciplinari specifiche e favorisce l'integrazione di conoscenze relative a tematiche nuove o meno familiari. Grazie alla possibilità di discutere in modo critico gli argomenti trattati, gli studenti sviluppano una maggiore consapevolezza dei propri processi di apprendimento, rafforzando così le loro capacità di analisi e comprensione

1. Unità di misura

2. Primo e Secondo Principio della Termodinamica

3. Bilanci energetici

4. Gas ideali

5. Diagrammi di stato

6. Combustione

7. Sistemi di riscaldamento: caldaie

8. Cicli inversi e Pompe di Calore

9. Impatto ambientale delle tecnologie energetiche

10.   Psicrometria

11.   Trasmissione del calore per Conduzione

12.   Fluidodinamica e perdite di carico dei condotti

13.   Trasmissione del calore per Convezione Forzata e Naturale

14.   Trasmissione del calore per Irraggiamento

15.   Cenni di Illuminotecnica

16.   Cenni di Acustica

17.   Termofisica dell’Involucro Edilizio Opaco

18.   Cool e Green Materials

19.   Ponti Termici

20.   Grandezze caratteristiche della termofisica degli edifici

21.   Termofisica dell’Involucro dell'involucro Edilizio Trasparente

22.   Bilanci Energetici e fabbisogno energetico di un edificio

23.   Qualità dell'aria e benessere termoigrometrico

24.   Condensa Superficiale e Interstiziale

25.   Cenni Solare Termico e Fotovoltaico

Il corso descritto contribuisce all'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile affrontando tematiche cruciali legate all'energia, all'efficienza energetica degli edifici, e all'impatto ambientale delle tecnologie energetiche. Ecco come il corso si allinea con i diversi Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs):

 SDG 4 - Istruzione di qualità: Fornendo una solida base su termodinamica, trasferimento di calore, e impatto ambientale delle tecnologie energetiche, il corso contribuisce a sviluppare competenze tecniche fondamentali. Gli studenti acquisiscono conoscenze che li rendono consapevoli delle sfide energetiche e ambientali, preparandoli a ideare soluzioni innovative in campo edilizio e tecnologico.

 SDG 7 - Energia pulita e accessibile: Trattando temi come pompe di calore, solare termico e fotovoltaico, il corso educa sull'uso di tecnologie per l'energia rinnovabile e l’efficienza energetica negli edifici. Gli studenti imparano a ottimizzare l'uso dell'energia, riducendo i consumi e favorendo l'accesso a fonti energetiche più pulite e sostenibili.

SDG 9 - Imprese, innovazione e infrastrutture: Attraverso l’analisi delle prestazioni energetiche dell’involucro edilizio e dei ponti termici, il corso promuove l'innovazione in ambito edilizio, incoraggiando l'uso di materiali avanzati come i "Cool" e "Green Materials". Questa formazione contribuisce a sviluppare infrastrutture più sostenibili e a promuovere la crescita dell’industria delle costruzioni eco-friendly.

 SDG 11 - Città e comunità sostenibili: Focalizzandosi sulla qualità dell'aria, il benessere termoigrometrico, e la gestione del fabbisogno energetico degli edifici, il corso prepara gli studenti a progettare e realizzare edifici sostenibili e confortevoli, promuovendo città più inclusive e resilienti. L’attenzione alla termofisica dell’involucro edilizio opaco e trasparente supporta la creazione di edifici ad alta efficienza energetica, elemento chiave per la sostenibilità urbana.

SDG 12 - Consumo e produzione responsabili: Studiando i bilanci energetici, le perdite di carico nei condotti e l'efficienza energetica dei sistemi di riscaldamento, il corso promuove un uso più responsabile dell'energia negli edifici. Gli studenti apprendono come ridurre i consumi energetici, limitando l'impatto ambientale e promuovendo un uso sostenibile delle risorse.

 SDG 13 - Lotta contro il cambiamento climatico: L'analisi dell'impatto ambientale delle tecnologie energetiche e l’ottimizzazione dell’efficienza termica degli edifici contribuiscono a ridurre le emissioni di gas serra. L'insegnamento sui sistemi energetici come il solare termico e fotovoltaico permette di promuovere fonti energetiche rinnovabili e sostenibili, essenziali per mitigare il cambiamento climatico.

SDG 15 - Vita sulla terra: Attraverso l’attenzione a materiali come i "Cool" e "Green Materials" e alle tecniche di isolamento termico, il corso contribuisce alla progettazione di edifici che minimizzano l'impatto ambientale, favorendo la conservazione delle risorse naturali e la biodiversità.

L'esame è composto da due parti: una prova scritta e una prova orale. La prova scritta prevede tre esercizi basati sugli argomenti trattati durante il corso. Se lo studente raggiunge la sufficienza nella prova scritta, può scegliere se accettare il voto ottenuto (fino a un massimo di 26/30) o sostenere la prova orale. La prova orale, facoltativa, offre l'opportunità di migliorare, confermare o mantenere il voto della prova scritta.

Il calendario degli esami è consultabile sul sito del DICAR del docente. 

Le domande/esercizi frequenti sono reperibili su studium.unict.it