Il corso attraverso lo studio dei fondamenti di trasmissione del calore, termodinamica, acustica ed illuminotecnica, mira a fornire le conoscenze necessarie per la comprensione delle caratteristiche dei materiali e degli elementi costruttivi e dei fenomeni che regolano il comportamento energetico dell’edificio, per il controllo delle variabili che determinano il comfort ambientale e sono alla base del progetto impiantistico.
Canali
scheda docente materiale didattico
Grandezze fisiche e unità di misura: unità di misura fondamentali e derivate. Analisi dimensionale.
Sistema di unità di misura. Il Sistema internazionale di unità di misura.
CALORIMETRIA - TRASMISSIONE DEL CALORE.
- Definizione del Calore, Capacità Termica e Calore specifico
- Principio di conservazione del Calore
- Il fenomeno della trasmissione del Calore e la Termodinamica. Le modalità di trasmissione
del calore. Leggi fondamentali dello scambio termico, Meccanismi combinati di scambio
termico (conduzione convezione e irraggiamento), Analogia tra flusso termico e flusso
elettrico,
- Fondamenti della trasmissione del calore per conduzione,
- la legge e Il postulato di Fourier della conduzione interna.
Conduzione monodimensionale in regime permanente. Il caso
della parete piana, della struttura composta
- Fondamenti dello scambio termico per irraggiamento. L'irraggiamento termico del corpo
nero, la legge di Plank, legge di Wien. .
- Fondamenti della Trasmissione del Calore per convezione. Il coefficiente di
trasmissione del calore per convezione. Meccanismo di trasporto dell'energia e
fluidodinamica, concetti fondamentali dello strato limite. Convezione Libera e Forzata.
- Analisi dimensionale (cenni)
- LA CONTEMPORANEA PRESENZA DI DIVERSE MODALITÀ DI SCAMBIO
- Trasmittanza
TERMODINAMICA DI BASE
Concetto di temperatura. Sistema termodinamico. Primo Principio della Termodinamica
per sistemi chiusi ed aperti. Regimi stazionario e non stazionario. Entalpia. Capacità
termica e calori specifici. Secondo Principio della Termodinamica. Temperatura
termodinamica. Macchina termica, frigorifera, pompa di calore.
- Termodinamica dell’aria umida (Psicrometria)
Miscela di aria e vapor d’acqua: titolo, grado igrometrico, entalpia, ecc.
Diagramma psicrometrico. Principali trasformazioni termodinamiche delle miscele aria
vapore.
-Termodinamica applicata all’edificio
Il sistema termodinamico “edificio” ed i principali parametri che lo definiscono. Il concetto
di sistema termodinamico inteso come sistema edificio-impianti. Il concetto di fabbisogno
energetico.
ACUSTICA DI BASE
Definizione di suono. Frequenza, periodo, lunghezza d’onda. Pressione sonora, Intensità
sonora; Potenza sonora. Livelli in decibel. Operazioni sui decibel. Cenni di acustica psicofisica,
audiogramma normale medio, curve di ponderazione, il decibel A. Calcolo del tempo di riverberazione di un locale. Materiali fonoassorbenti.
Potere fonoisolante e Isolamento acustico degli ambienti.
ELEMENTI DI ILLUMINOTECNICA
Principali grandezze fotometriche. L’importanza dell’illuminazione naturale ed artificiale nella
progettazione ai fini del benessere visivo e del risparmio energetico. Il fattore medio di luce
diurna. Metodo del flusso totale
Yunus A. Çengel, “Thermodynamics and Heat Transfer”, McGraw-Hill
Italo Barducci, "Termodinamica applicata", Esa Editrice
Italo Barducci, "Acustica applicata", Esa Editrice
Alfredo Badagliacca "Fondamenti di Fisica Tecnica", Edizioni Ingegneria 2000
Programma
DEFINIZIONI E RICHIAMI.Grandezze fisiche e unità di misura: unità di misura fondamentali e derivate. Analisi dimensionale.
Sistema di unità di misura. Il Sistema internazionale di unità di misura.
CALORIMETRIA - TRASMISSIONE DEL CALORE.
- Definizione del Calore, Capacità Termica e Calore specifico
- Principio di conservazione del Calore
- Il fenomeno della trasmissione del Calore e la Termodinamica. Le modalità di trasmissione
del calore. Leggi fondamentali dello scambio termico, Meccanismi combinati di scambio
termico (conduzione convezione e irraggiamento), Analogia tra flusso termico e flusso
elettrico,
- Fondamenti della trasmissione del calore per conduzione,
- la legge e Il postulato di Fourier della conduzione interna.
Conduzione monodimensionale in regime permanente. Il caso
della parete piana, della struttura composta
- Fondamenti dello scambio termico per irraggiamento. L'irraggiamento termico del corpo
nero, la legge di Plank, legge di Wien. .
- Fondamenti della Trasmissione del Calore per convezione. Il coefficiente di
trasmissione del calore per convezione. Meccanismo di trasporto dell'energia e
fluidodinamica, concetti fondamentali dello strato limite. Convezione Libera e Forzata.
- Analisi dimensionale (cenni)
- LA CONTEMPORANEA PRESENZA DI DIVERSE MODALITÀ DI SCAMBIO
- Trasmittanza
TERMODINAMICA DI BASE
Concetto di temperatura. Sistema termodinamico. Primo Principio della Termodinamica
per sistemi chiusi ed aperti. Regimi stazionario e non stazionario. Entalpia. Capacità
termica e calori specifici. Secondo Principio della Termodinamica. Temperatura
termodinamica. Macchina termica, frigorifera, pompa di calore.
- Termodinamica dell’aria umida (Psicrometria)
Miscela di aria e vapor d’acqua: titolo, grado igrometrico, entalpia, ecc.
Diagramma psicrometrico. Principali trasformazioni termodinamiche delle miscele aria
vapore.
-Termodinamica applicata all’edificio
Il sistema termodinamico “edificio” ed i principali parametri che lo definiscono. Il concetto
di sistema termodinamico inteso come sistema edificio-impianti. Il concetto di fabbisogno
energetico.
ACUSTICA DI BASE
Definizione di suono. Frequenza, periodo, lunghezza d’onda. Pressione sonora, Intensità
sonora; Potenza sonora. Livelli in decibel. Operazioni sui decibel. Cenni di acustica psicofisica,
audiogramma normale medio, curve di ponderazione, il decibel A. Calcolo del tempo di riverberazione di un locale. Materiali fonoassorbenti.
Potere fonoisolante e Isolamento acustico degli ambienti.
ELEMENTI DI ILLUMINOTECNICA
Principali grandezze fotometriche. L’importanza dell’illuminazione naturale ed artificiale nella
progettazione ai fini del benessere visivo e del risparmio energetico. Il fattore medio di luce
diurna. Metodo del flusso totale
Testi Adottati
Italo Barducci, "Trasmissione del calore", Esa EditriceYunus A. Çengel, “Thermodynamics and Heat Transfer”, McGraw-Hill
Italo Barducci, "Termodinamica applicata", Esa Editrice
Italo Barducci, "Acustica applicata", Esa Editrice
Alfredo Badagliacca "Fondamenti di Fisica Tecnica", Edizioni Ingegneria 2000
Bibliografia Di Riferimento
Giuliano Dall’O “Architettura e impianti”, CittàStudi Badagliacca, A., Fondamenti di trasmissione del calore, Aracne, Roma, 1997 http://lft.unich.it/laboratorio-fisica-tecnica/images/pdf/lezioni/corso%20di%20fis%20tec_1.pdf http://www.lift.uniroma3.it/didattica.html https://architettura.el.uniroma3.it/mod/folder/view.php?id=409Modalità Erogazione
Il corso prevede una serie di lezioni frontali a cura del docente in cui vengono trattati gli argomenti previsti dal programma del corso e una serie di esercitazioni ricorrenti per verificare il grado di apprendimento generale.Modalità Frequenza
La frequenza del corso è obbligatoria per 75% delle oreModalità Valutazione
La prova di esame prevede una prima parte scritta superata la quale si passa al colloquio orale scheda docente materiale didattico
1. ELEMENTI DI TERMODINAMICA
1.1 Richiami di Termodinamica
1.2 Cicli termodinamici
1.3 Termodinamica dell'aria umida.
1.4 Benessere ambientale
1.5 Qualità dell’aria (cenni). Impianti. Sistema edificio-impianto
2. TRASMISSIONE DEL CALORE
2.1 Conduzione
2.2 Convezione
2.3 Irraggiamento
2.4 Adduzione
2.5 Fenomeni complessi di trasmissione del calore. Trasmittanza. Applicazioni all'involucro edilizio.
3. ELEMENTI DI ACUSTICA
3.1 Grandezze acustiche fondamentali, campi sonori e propagazione del suono
3.2 Propagazione del suono in campo aperto
3.3 Psicoacustica e fonometria
3.4 Acustica degli ambienti confinati-tempo di riverberazione
3.5 Fonoisolamento
4. ELEMENTI DI ILLUMINOTECNICA
4.1 Fotometria
4.2 Sorgenti luminose
4.3 Cenni sull’illuminazione d’interni- metodo del flusso totale
4.4 Cenni sull’illuminazione naturale- fattore medio di luce diurna
Y. Cengel, G. Dall'O, L. Sarto, Fisica tecnica ambientale, Mc Graw Hill
G. Cammarata, Trasmissione del calore - Acustica applicata, disponibili online https://www.giulianocammarata.it/
Materiale didattico verrà fornito sulla piattaforma Moodle, all'indirizzo https://architettura.el.uniroma3.it
Programma
DEFINIZIONI E RICHIAMI1. ELEMENTI DI TERMODINAMICA
1.1 Richiami di Termodinamica
1.2 Cicli termodinamici
1.3 Termodinamica dell'aria umida.
1.4 Benessere ambientale
1.5 Qualità dell’aria (cenni). Impianti. Sistema edificio-impianto
2. TRASMISSIONE DEL CALORE
2.1 Conduzione
2.2 Convezione
2.3 Irraggiamento
2.4 Adduzione
2.5 Fenomeni complessi di trasmissione del calore. Trasmittanza. Applicazioni all'involucro edilizio.
3. ELEMENTI DI ACUSTICA
3.1 Grandezze acustiche fondamentali, campi sonori e propagazione del suono
3.2 Propagazione del suono in campo aperto
3.3 Psicoacustica e fonometria
3.4 Acustica degli ambienti confinati-tempo di riverberazione
3.5 Fonoisolamento
4. ELEMENTI DI ILLUMINOTECNICA
4.1 Fotometria
4.2 Sorgenti luminose
4.3 Cenni sull’illuminazione d’interni- metodo del flusso totale
4.4 Cenni sull’illuminazione naturale- fattore medio di luce diurna
Testi Adottati
Y. Cengel, Termodinamica e Trasmissione del calore, 4a ed., Mc Graw HillY. Cengel, G. Dall'O, L. Sarto, Fisica tecnica ambientale, Mc Graw Hill
G. Cammarata, Trasmissione del calore - Acustica applicata, disponibili online https://www.giulianocammarata.it/
Materiale didattico verrà fornito sulla piattaforma Moodle, all'indirizzo https://architettura.el.uniroma3.it
Bibliografia Di Riferimento
Per approfondimenti: G. Cesini, G. Latini, F. Palonara, Fisica Tecnica, Cittàstudi Ed. M. Felli, Lezioni di Fisica Tecnica 2 (civile e ambientale) - Trasmissione del calore, acustica, illuminotecnica. Ed. Morlacchi Trasmissione del calore e termodinamica: I. Barducci, Trasmissione del calore, Ed. Masson I. Barducci, Termodinamica, Ed. Masson M. Felli, Lezioni di Fisica Tecnica 1 – Termofluidodinamica, Macchine e Impianti. Edizione Morlacchi L. De Santoli, Fisica tecnica ambientale. Vol. 2: Trasmissione del calore, ed. CEA. G. Moncada Lo Giudice, Fisica tecnica ambientale. Vol. 1: Termodinamica applicata, ed. CEA Acustica e illuminotecnica: G. Moncada Lo Giudice, L. De Santoli, Fisica tecnica ambientale. Vol. 3: Benessere termico, acustico e visivo., ed CEA I. Barducci: Acustica Applicata - Ed. Masson G. Moncada lo Giudice, S. Santoboni: Acustica - Ed. Ambrosiana G. Moncada lo Giudice, A. de Lieto Vollaro: Illuminotecnica - Ed. Ambrosiana G. Moncada lo Giudice, M. Coppi : Benessere termico e qualità dell’aria interna - Ed. AmbrosianaModalità Erogazione
Lo svolgimento del corso prevede lezioni frontali, esercitazioni, ed alcune lezioni pratiche sull'uso di software e di strumenti da laboratorio per la misura del comfort termoigrometrico, acustico e luminoso, e la valutazione delle proprietà termofisiche degli elementi costruttivi. Esercizi o case study verranno svolti per applicare le conoscenze acquisite. Il materiale didattico integrativo verrà fornito sulla piattaforma Moodle, all'indirizzo https://architettura.el.uniroma3.it Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti. In particolare, le lezioni e le esercitazioni verranno svolte a distanza, tramite piattaforma Teams.Modalità Frequenza
La modalità di frequenza dell’insegnamento: È OBBLIGATORIA al 75% delle oreModalità Valutazione
Prova scritta e Prova orale. La prova finale consiste in una prova scritta e in una prova orale; la prova scritta, della durata di 2h30', prevede esercizi sugli argomenti del programma (trasmissione del calore, acustica, illuminotecnica, termodinamica),con l'obiettivo di verificare la capacità degli studenti di applicare quanto appreso in casi reali, attinenti alla costruzione e agli edifici. Possono essere richiesti commenti e/o spiegazioni del procedimento adottato, ecc. La prova scritta deve essere superata per poter sostenere la prova orale. La prova orale si svolge successivamente alla prova scritta, e consiste in domande sugli argomenti del programma, con l'obiettivo di valutare l'effettiva padronanza dei concetti, e la capacità di collegare i vari argomenti e di applicarli al caso degli edifici e dell'architettura. All'avvio del corso si valuterà se inserire prove intermedie, che, se superate, esonereranno gli studenti dal sostenere la prova scritta. Nel caso si protragga l'emergenza sanitaria gli esami verranno svolti a distanza.