Fisica ed Energetica degli Edifici

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Il corso avrà una durata di 180 ore (120 di didattica frontale e 60 di esercitazioni ed esempi applicativi) e si svolgerà presso il dipartimento di fisica tecnica a partire da gennaio 2008.
Le lezioni saranno tenute da docenti dell’Università di Padova e dello IUAV di Venezia, da esperti di aziende e professionisti del settore.
La partecipazione al corso dà diritto a crediti formativi ai fini della formazione continua dei periti industriali (G.U. N. 17 DEL 21/01/2006).
La scadenza delle iscrizioni è fissata per il 16 novembre.
Obiettivi del corso
La recente legislazione sulla certificazione energetica degli edifici e la crescente attenzione dell’opinione pubblica sui problemi ambientali hanno aumentato l’interesse verso il risparmio energetico nell’edilizia.
Tuttavia tale interesse continua a manifestarsi in modi frammentari e spesso contradditori: chi, per esempio, pone l’accento sull’isolamento termico, chi su impianti più o meno complessi basati sull’impiego delle fonti rinnovabili di energia; gli stessi atti legislativi mostrano incertezze e carenze (per esempio il fatto di non prendere in considerazione, fino ad oggi, i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva, sempre più diffusa).
La stessa certificazione energetica degli edifici è generalmente vista più come un adempimento formale che come opportunità di innovazione progettuale.
D’altra parte il problema energetico non è il solo ad influire sulla progettazione, la costruzione e l’uso degli edifici: il benessere termoigrometrico, la qualità dell’aria interna, i fenomeni di condensazione superficiale e interstiziale, l’acustica, l’illuminazione naturale ed artificiale, la produttività in rapporto al comfort nell’ambiente di lavoro sono tutti aspetti tra loro correlati, connessi al problema energetico, e sempre più rilevanti per le loro implicazioni economiche e sociali.
Purtroppo però non riesce a diffondersi il concetto di “sistema edificio-impianto”, nel quale gli aspetti citati interagiscono per dar luogo alla prestazione complessiva subita e percepita dall’utente.
Gli obiettivi che il corso si propone possono così riassumersi:
• delineare in modo critico e razionale i fondamenti dei fenomeni fisici coinvolti;
• analizzare da un punto di vista globale le diverse tecnologie disponibili sia per l’ottimizzazione dell’involucro edilizio che per le tipologie di impianto adatte a conseguire le necessarie prestazioni, anche con riferimento alle soluzioni più innovative che si vanno diffondendo;
• inquadrare i temi trattati rispetto alla numerosa e complessa legislazione vigente, in particolare rispetto alla certificazione energetica degli edifici, ma non solo;
• diffondere la conoscenza della cospicua normativa di settore recentemente emanata e in corso di emanazione, soprattutto a livello europeo: si tratta di un insieme di documenti che forniscono dati, criteri e procedure insostituibili per operare correttamente nell’ambito di cui si tratta;
• introdurre criticamente procedure di valutazione globale dell’ambiente costruito.
Programma preliminare
Introduzione
– Tecnologie, sistemi e materiali per la sostenibilità nell’edilizia;
– Fabbisogni e consumi energetici nell’edilizia: energia primaria, energie rinnovabili; gli impegni derivanti dal protocollo di Kyoto e le possibili implicazioni nel settore edilizio;
Aspetti specifici di trasmissione del calore e igrometria negli edifici
– Conduzione termica in regime stazionario e in regime variabile; codici di calcolo per lo studio dei campi termici bidimensionali e tridimensionali: THERM, HEAT2 e HEAT3;
– Scambi termici per convezione e radiazione negli ambienti e nei componenti edilizi;
– Caratteristiche termofisiche dei materiali da costruzione; i materiali isolanti termici e le loro proprietà; le proprietà termiche delle strutture edilizie;
– Caratteristiche ottiche ed energetiche delle superfici vetrate; trasmissione luminosa e trasmissione energetica, superfici bassoemissive e selettive; il codice WINDOWS;
– La trasmittanza termica delle partizioni e dei serramenti; i ponti termici; l’inerzia termica delle strutture edilizie;
– Elementi di psicrometria; migrazione del vapore nelle strutture edilizie, condensazione interstiziale, barriere al vapore; condensazione superficiale sui ponti termici; umidità di risalita;
– Recenti sviluppi normativi italiani ed europei nel settore
Benessere e salubrità degli ambienti interni
– Bilancio termoigrometrico del corpo umano; criteri di valutazione del benessere termoigrometrico;
– La qualità dell’aria (IAQ:Indoor Air Quality) e la qualità ambientale (IEQ: Indoor Environmental Quality); la qualità dell’aria e le sorgenti di inquinamento interno; il problema del Radon;
– Rapporti tra qualità dell’ambiente e produttività nei luoghi di lavoro; la sindrome di edificio malato (SBS: Sick Building Syndrome);
– Ventilazione naturale, ventilazione meccanica, ventilazione ibrida: aspetti igienici, funzionali ed energetici;
– La distribuzione dell’aria in ambiente: indici di ventilazione, tipologie e caratteristiche dei terminali per la diffusione dell’aria;
– La manutenzione degli impianti di ventilazione;
– I codici di calcolo per l’analisi termofluidodinamica: CONTAM2W, FDS, FLUENT;
– Recenti sviluppi normativi italiani ed europei nel settore.
Tecnologie avanzate nel sistema edificio-impianto
– Facciate ventilate, isolamenti “a cappotto”, doppie facciate, facciate attive, sistemi schermanti innovativi;
– Terminali di impianto a bassa exergia: pannelli radianti, massa termicamente attiva (TABS: Thermo-Active Building System), travi attive, ventilconvettori
Integrazione di sistemi solari attivi nell’involucro edilizio
– Principi di ecofisiologia vegetale e tecnologia dei tetti verdi.
Analisi termoenergetica degli edifici
– Il clima come elemento progettuale; l’interazione tra sole ed edifici: il codice di calcolo ECOTECT; – Bilancio energetico di un ambiente in regime variabile; modelli di simulazione (ENERGYPLUS, TRNSYS) e loro utilizzo per la valutazione dei fabbisogni energetici e delle condizioni di comfort;
– Aspetti innovativi e conseguenze della Direttiva EPBD (Energy Performance of Buildings Directive); la certificazione energetica degli edifici e la legislazione sul risparmio energetico; la norma EN 13790;
– La valutazione globale degli edifici: tecniche di LCA (Life Cycle Assessment), analisi critica dei protocolli di valutazione (ITACA, BREEAM, LEED);
– Recenti sviluppi normativi italiani ed europei nel settore, con particolare riferimento alla normativa del Mandato M343 (Energy performance of Buildings) dell’Unione Europea ai fini della certificazione energetica
Produzione e uso razionale dell’energia negli edifici
– Dal concetto di riscaldamento/condizionamento al concetto di sistema “multienergia”;
– L’efficienza nella produzione di calore: caldaie a condensazione, biomasse, impianti solari termici, pompe di calore;
– Il terreno e l’acqua come sorgente termica; pompe di calore “geotermiche”;
– Gli impianti solari fotovoltaici nel sistema edificio-impianto;
– Cogenerazione e trigenerazione;
– Teleriscaldamento e teleraffrescamento;
– Recenti sviluppi normativi italiani ed europei nel settore
Elementi di illuminotecnica
– Grandezze fotometriche; l’occhio, la visibilità e le prestazioni soggettive; il colore; il comfort visivo;
– L’illuminazione naturale degli ambienti; metodi semplificati e metodi dettagliati di valutazione;
– L’illuminazione artificiale degli ambienti: efficienza delle lampade e caratteristiche fotometriche dei corpi illumunanti;
– Rapporto tra aspetti energetici e illuminotecnici della luce naturale;
– I modelli di simulazione dell’illuminazione degli ambienti: i codici DIALUX e RADIANCE;
Recenti sviluppi normativi italiani ed europei nel settore.
Elementi di acustica edilizia
– Le grandezze fondamentali dell’acustica; propagazione del suono in campo libero e all’interno degli ambienti;
– Parametri acustici dei materiali e delle strutture edilizie: assorbimento acustico, potere fonoisolante, isolamento acustico, livello di rumore di calpestio;
– Requisiti acustici passivi degli edifici nell’ambito della legge quadro sull’inquinamento acustico
– Recenti sviluppi normativi italiani ed europei nel settore

Per ulteriori informazioni
www.dft.unipd.it