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    Francesca LA ROCCA

    Insegnamento di FONDAMENTI E METODI DEL PROGETTO ECOSOSTENIBILE

    Corso di laurea in INGEGNERIA CIVILE - EDILE - AMBIENTALE

    SSD: ICAR/13

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    I contenuti del corso rappresentano in un’introduzione alla cultura del progetto ecosostenibile e comprendono i seguenti aspetti di base: la natura interdisciplinare del progetto per la sostenibilità; i fondamenti storici e metodologici, la cultura neo-organicista e l’influenza delle scienze della complessità; gli aspetti generali e tecnici nell’evoluzione della metodologia del progetto; i casi studio significativi del panorama internazionale e i progettisti di particolare rilievo.
    Gli argomenti del corso avvicinano gradualmente lo studente ai fondamenti e principi del progetto per la sostenibilità ambientale, spiegandone l'attualità in relazione a fattori quali: l’emergenza della crisi ecologica, i settori culturali, operativi e scientifici coinvolti; analisi del luogo, dell’edificio e principi base di progettazione della bioclimatica; lo sviluppo tecnologico, i materiali e il concetto di analisi del ciclo di vita applicato alle diverse scale del progetto; l’approccio progettuale come integrazione di competenze interdisciplinari e flessibili, in relazione alla complessità degli aspetti tecnici, sociali, etici ed economici.

    Testi di riferimento

    A partire da una bibliografia di base, l'insegnamento prevede che, tenuto conto dei prevalenti interessi scientifici e professionali dello studente il docente possa concordare alcuni materiali di approfondimento (articoli, testi, siti web ecc.). In tal modo la bibliografia, con l'eventuale sitografia, diviene un sistema dinamico e integrabile, tale da assecondare il personale percorso di ricerca dello studente, seguire gli sviluppi più recenti della cultura del progetto ecosostenibilei, individuare i casi studio e i progettisti più d'avanguardia.

    F. Tucci, Costruire e Abitare Green, Altralinea ed., Firenze 2018
    Kubba, S., Handbook of Green Building Design and Construction, Elsevier 2016
    Davoli, P., Architettura senza impianti, Alinea, Firenze 1993
    Lechner, N. Heating, cooling, lighting. Design methods for architects, Wiley&Sons 1991
    Vezzoli C., Design per la sostenibilità ambientale, Zanichelli, Bologna 2016

    Scientific Journals:
    Il progetto sostenibile
    Domus
    Casabella
    Detail

    Obiettivi formativi

    Il corso ha come obiettivo quello introdurre lo studente ai temi culturali e scientifici del progetto ecosostenibile, fornendogli una preparazione base sui principali aspetti metodologici e tecnici. Lo studente potrà apprendere i principi base della sostenibilità ed essere in grado di comprendere un progetto nelle sue caratteristiche generali, relative al rapporto con le risorse dell’ambiente, la conformazione spaziale, il contesto climatico, i materiali impiegati, le scelte energetiche. Le competenze acquisite costituiscono una base generale che potrà orientare lo studente nel progetto.

    Prerequisiti

    Lo studente dovrà preferibilmente già possedere le seguenti competenze:
    - Nozioni base di storia dell’architettura contemporanea;
    - Nozioni di base su materiali e tecnologie dell’edilizia;
    - Nozioni base di fisica tecnica

    Metodologie didattiche

    Il corso è basato su lezioni frontali ed esercitazioni che coinvolgono attivamente lo studente. Nel corso del processo formativo lo studente viene sollecitato a individuare e approfondire gli aspetti che ritiene più vicini al proprio specifico interesse. Le lezioni sono organizzate secondo tre moduli principali:
    - principi generali e radici della cultura del progetto ecosostenibile
    - metodi base per l’analisi e il progetto
    - laboratorio di analisi casi studio.
    Le esercitazioni consistono in una ricerca specifica su casi studio che ciascuno studente potrà concordare con il docente. Tale lavoro si svolgerà nel corso di tutto il semestre attraverso delle presentazioni periodiche (almeno una al mese). La ricerca viene discussa nei suoi diversi step con il contributo e il dibattito aperto a tutta la classe degli studenti.
    Tale lavoro di approfondimento potrà essere svolto nel caso in gruppi di massimo 3 studenti, ma il contributo di ciascuno studente sarà distinto e valutato nell’esame finale.

    Metodi di valutazione

    Il corso comprende verifiche ed esercitazioni intermedie, esame finale. Lo studente sosterrà prove in itinere, che si succederanno durante tutto il semestre di corso. Potrà sviluppare il proprio lavoro anche attraverso la elaborazione e presentazione di una ricerca personale.
    L’esame sarà basato su una prova orale e/o scritta relativa agli argomenti trattati nelle lezioni ed approfonditi nel percorso di ricerca individuale. Saranno valutati inoltre gli elaborati personali concordati nel corso del semestre.

    Altre informazioni

    Il docente avrà cura nel concordare con ciascuno studente le tematiche da sviluppare in base a campi prevalenti di interesse, all’indirizzo scelto; ma anche ad eventuali occasioni ed eventi presenti in concomitanza del semestre dell'insegnamento (mostre, concorsi, workshop, seminari ecc.)

    Programma del corso

    Il corso prevede lezioni frontali in grado di restituire un quadro generale e sintetico dei fondamenti del progetto ecosostenibile in riferimento alle diverse scale progettuali. I metodi del progetto ecosostenibile sono riferiti all’organismo e ai componenti edilizi, studiati sempre in relazione al contesto ambientale. Parallelamente lo studente sarà guidato nell’analisi di casi-studio, scelti tra progetti di architettura recenti, al fine di sperimentare una lettura dell’edificio in relazione ai criteri di ecoefficienza appresi.
    Gli argomenti affrontati sono:

    Sostenibilità e scienze della complessità
    Crisi ambientale e principi generali di ecosostenibilità: definizioni. Le scienze della complessità e la natura interdisciplinare del progetto sostenibile. Principi ecosistemici: coevoluzione sistema-ambiente, sistemi autoorganizzati. L’ipotesi di Gaia. Concetto di impronta ecologica (footprint).

    Principi e radici culturali del progetto ecosostenibile.
    Il superamento dell’edificio dell’International Style e la concezione della ecosotenibilità degli insediamenti umani. Dalla crisi energetica degli anni ’70 alle priorità dello sviluppo sostenibile nello scenario internazionale contemporaneo. Lo sviluppo della coscienza ambientalista nella storia del progetto. La sostenibilità del progetto come strategia complessa: principi base dalla scala dell’oggetto, alla scala dell’edificio, alla scala urbana e territoriale; le declinazioni e competenze delle figure professionali che concorrono al progetto.

    Metabolismo industriale.
    Analogia tra biologia e industria. Ecologia industriale, cenni storici e principi attuali. Il concetto di parco eco-industriale ed economia circolare. Ecologia dell’ambiente artificiale: le interpretazioni di Ezio Manzini e Andrea Branzi.

    Evoluzione della concezione dei sistemi edilizi.
    L’edificio da “oggetto” che occupa uno spazio a “organismo” che interagisce con l’ambiente. Definizione di Near Zero Energy Building. La centralità del tema del riuso degli edifici e della rigenerazione ambientale nell’evoluzione della città post-industriale. L’impatto delle tecnologie telematiche e dell’informazione sullo spazio urbano.

    Metodologie di analisi
    Energia palese ed energia “grigia” (embodied energy/energia incorporata). La Life Cycle Analysis: una metodica appicabile alle diverse scale progettuali: dall’edificio agli oggetti. Cenni di ecodesign: la progettazione del prodotto sostenibile dalla pre-produzione alla dismissione.
    L’inquinamento indoor e la “Sick Building Syndrome”. Criteri per la scelta dei materiali e innovazione tecnologica: materiali tradizionali e hi-tech nel progetto sostenibile.

    Principi e tecnologie bioclimatiche.
    Dalla “bolla di Banham” alla riscoperta del rapporto con le risorse locali e con il clima. Architettura bioclimatica ante-litteram: caratteri dell’architettura preindustriale alle diverse latitudini. L’involucro edilizio come filtro ambientale. Sistemi conservativi, selettivi, e rigenerativi. Orientamento e ombreggiature. Daylighting. Schermature solari. Metodi per il passive cooling. Sistemi solari attivi e passivi. Principi per il design di elementi bioclimatici.

    Uso delle risorse, verde e acqua. Il ruolo del verde nella città e negli spazi esterni. Integrazione del verde nell’edificio: tetti e pareti verdi. Il ciclo dell’acqua: il rapporto tra l’acqua e l’abitare, cenni storici, Principi base per l’ecosostenibilità dalla scala di edificio alla scala urbana. Design di elementi negli spazi urbani.

    Design dei servizi e innovazione sociale per lo sviluppo sostenibile. Cenni sulle metodiche del design thinking, del design dei servizi e del social design per un “quotidiano sostenibile”; il coinvolgimento attivo dei cittadini e degli stakeholders del territorio, in riferimento ai diversi temi dell’abitare e della mobilità.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The course contents consist of an introduction to the culture of eco-sustainable design and include the following basic aspects: the interdisciplinary nature of the project for sustainability; the historical and methodological basis, the neo-organicist culture and the influence of the sciences of complexity; the general and technical aspects in the evolution of the project methodology; the significant case studies of the international panorama and the designers of special importance.
    The course topics gradually bring the student closer to the foundations and principles of the project for environmental sustainability, explaining its relevance in relation to factors such as: the emergence of the ecological crisis, the cultural, operational and scientific sectors involved; analysis of the place, the building and the basic principles of bioclimatic design; technological development, materials and the concept of life cycle analysis applied to the different scales of the project; the design approach as an integration of interdisciplinary and flexible skills, in relation to the complexity of the technical, social, ethical and economic

    Textbook and course materials

    Starting from a basic bibliography, the course provides that, taking into account the prevailing scientific and professional interests of the student, the teacher can agree on some materials for in-depth study (articles, texts, websites, etc..). In this way the bibliography, with the possible sitography, becomes a dynamic and integrable system, so as to support the student's personal research path, follow the most recent developments in the culture of eco-sustainable projects, identify the most advanced case studies and designers.

    F. Tucci, Costruire e Abitare Green, Altralinea ed., Firenze 2018
    Kubba, S., Handbook of Green Building Design and Construction, Elsevier 2016
    Davoli, P., Architettura senza impianti, Alinea, Firenze 1993
    Lechner, N. Heating, cooling, lighting. Design methods for architects, Wiley&Sons 1991
    Vezzoli C., Design per la sostenibilità ambientale, Zanichelli, Bologna 2016

    Scientific Journals:
    Il progetto sostenibile
    Domus
    Casabella
    Detail

    Course objectives

    The course aims to introduce the student to the cultural and scientific themes of the eco-sustainable project, providing a basic preparation on the main methodological and technical aspects. The student will be able to learn the basic principles of sustainability and be able to understand a project in its general characteristics related to the relationship with the resources of the environment, the spatial conformation, the climatic context, the materials used, the energy choices. The skills acquired constitute a general basis that can guide the student in the project.

    Prerequisites

    The student should preferably already have the following skills:
    - Basic knowledge of the history of contemporary architecture;
    - Basic knowledge of building materials and technologies;
    - Basic notions of technical physics

    Teaching methods

    The course is based on frontal lessons and exercises that actively involve the student. During the course of the training process, the student is encouraged to identify and deepen the aspects that he considers closest to his specific interest. Lessons are organized according to three main modules:
    - general principles and roots of the culture of the eco-sustainable project
    - basic methods for analysis and design
    - case study analysis laboratory.
    The exercises consist of a specific research on case studies that each student can agree with the teacher. This work will be carried out throughout the semester through periodic presentations (at least one per month). The research is discussed in its various steps with the contribution and debate open to the whole class of students.
    This in-depth work can be carried out in groups of maximum 3 students, but the contribution of each student will be distinct and evaluated in the final exam.

    Evaluation methods

    The course includes verifications and intermediate exercises, final examination. The student will take tests in itinere, which will follow one another throughout the semester of the course. They can develop their work also through the elaboration and presentation of a personalized research.
    The examination will be based on an oral and/or written test, relating to the topics covered in the lessons and deepened in the path of individual research. In addition, the personal papers agreed upon during the semester will be evaluated.

    Other information

    The teacher will take care in agreeing with each student the topics to be developed on the basis of prevailing fields of interest, at the chosen address, but also any opportunities and events present during the semester of teaching (exhibitions, competitions, workshops, seminars, etc.).

    Course Syllabus

    The course includes frontal lessons able to give a general and synthetic picture of the foundations of the eco-sustainable project with reference to the different design scales. The methods of the eco-sustainable project refer to the organism and the building components, always studied in relation to the environmental context. At the same time, the student will be guided in the analysis of case studies, chosen from recent architectural projects, in order to experiment with a reading of the building in relation to the criteria of eco-efficiency learned.
    The topics addressed are:

    Sustainability and Sciences of complexity
    Environmental crisis and general principles of eco-sustainability: definitions. Complexity sciences and the interdisciplinary nature of sustainable design. Ecosystem principles: system-environment co-evolution, self-organized systems. The Gaia hypothesis. Concept of ecological footprint.

    Principles and cultural roots of the eco-sustainable project
    The overcoming of the International Style building and the conception of the eco-sustainability of human settlements. From the energy crisis of the 1970s to the priorities of sustainable development on the contemporary international scene. The development of environmental awareness in the history of the project. The sustainability of the project as a complex strategy: basic principles from the scale of the object, to the scale of the building, to the urban and territorial scale; the declinations and skills of the professional figures who contribute to the project.

    Industrial metabolism.
    Analogue between biology and industry. Industrial ecology, historical background and current principles. The concept of eco-industrial park and circular economy. Ecology of the artificial environment: the interpretations of Ezio Manzini and Andrea Branzi.

    Evolution of the concept of building systems.
    The building from an "object" that occupies a space to an "organism" that interacts with the environment. Definition of Near Zero Energy Building. The centrality of the theme of the reuse of buildings and environmental regeneration in the evolution of the post-industrial city. The impact of telematic and information technologies on urban space.

    Methods for the analysis
    Operational energy and embodied energy. Life Cycle Analysis: a method that can be applied to different design scales: from the building to the objects. Notes on ecodesign: the design of sustainable products from pre-production to disposal.
    Indoor pollution and the "Sick Building Syndrome". Criteria for the choice of materials and technological innovation: traditional and hi-tech materials in sustainable design.

    Bioclimatic principles and technologies.
    From the "Banham bubble" to the rediscovery of the relationship with local resources and the climate. Ante-litteram bioclimatic architecture: characteristics of pre-industrial architecture at different latitudes. The building envelope as an environmental filter. Conservative, selective and regenerative systems. Orientation and shading. Daylighting. Solar shielding. Methods for passive cooling. Active and passive solar systems. Principles for the design of bioclimatic elements.

    Resource use, green and water.
    The role of green in the city and in outdoor spaces. Integration of green in the building: green roofs and walls. The water cycle: the relationship between water and living, historical background, Basic principles for eco-sustainability from the building scale to the urban scale. Design of elements in urban spaces.

    Design of services and social innovation for sustainable development.
    Notes on the methods of design thinking, service design and social design for a "sustainable daily life"; the active involvement of citizens and stakeholders of the territory, with reference to the different themes of living and mobility.

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