Italiano

L’insegnamento è strutturato in tre diverse sezioni nelle quali sono forniti e applicati i fondamenti, gli strumenti e i metodi per la progettazione acustica, illuminotecnica e energetica di applicazioni reali in spazi confinati e/o aperti.
Le tematiche trattate nell’insegnamento coinvolgono i temi legati al benessere degli individui, al risparmio energetico, alla riduzione delle emissioni dei gas a effetto serra e, più in generale, alla conoscenza delle azioni per la salvaguardia dell’ambiente e l’utilizzo dell’energia ottenuta tramite l’uso di tecnologie efficienti, metodi innovativi e fonti energetiche rinnovabili.

Testo di riferimento:
Fisica Tecnica ambientale con elementi di acustica ed illuminotecnica. Çengel. Y.A., Dall'Ò G., Sarto L., McGraw Hill, 2017.

Il testo di riferimento è integrato con ulteriore materiale didattico di supporto (slides, tabelle, diagrammi, software di simulazione, ecc.) caricato dai docenti sulla pagina web istituzionale dell’insegnamento.

Ulteriori testi di approfondimento:
- Architectural Acoustics. Marshall Long from the Applications of Modern Acoustics Series. Ed. Levy M. and Stern R., Elsevier Academic Press, 2014;
- Acustica. Fondamenti e applicazioni. A cura di Renato Spagnolo. UTET Università, 2015;
- Sustainable Indoor Lighting. Sansoni, P., Mercatelli L., Farini A., Springer, 2015;
- Progettazione di Impianti tecnici. Problemi ed applicazioni. Moncada Lo Giudice G., De Santoli L., CEA, 2000;
- Handbook of Air Conditioning and Refrigeration. Wang S.K., McGraw-Hill, 2000.

L’insegnamento avrà l’obiettivo di sviluppare negli allievi specifiche capacità applicative finalizzate al controllo del comfort acustico, visivo e termo-igrometrico, in ambienti confinati e/o all’aperto, mediante approfondimenti su aspetti teorici e metodologici, riferimenti normativi, materiali, componenti tecnici, strumenti e metodi di misura, nonchè software di simulazione.
In particolare, gli studenti saranno in grado di sviluppare il progetto per il controllo delle caratteristiche acustiche, degli impianti di illuminazione artificiale e degli impianti climatizzazione in riferimento a casi studio reali.
Gli studenti sapranno, altresì, comprendere le connessioni tra le diverse tipologie impiantistiche e le loro relazioni sia con le condizioni di comfort richieste che con l’architettura degli edifici.

Conoscenze di base degli insegnamenti universitari di Fisica Tecnica e Tecnica del Controllo Ambientale.

L’insegnamento si articola in 80 ore di lezioni frontali, comprensive di 20 ore di esercitazioni e attività di laboratorio.
L’insegnamento è organizzato in tre diverse sezioni in cui vengono affrontati i temi della progettazione acustica, illuminotecnica ed impiantistica.
Ciascuna sezione prevede lezioni frontali di approfondimento teorico e pratico, nonché esercitazioni e attività progettuali in laboratorio nell’ambito delle quali sono presentati, discussi ed applicati i contenuti dell’insegnamento, inclusi i principi di funzionamento e di utilizzo dei principali strumenti di misura e dei software di base per la progettazione acustica, illuminotecnica ed impiantistica.
L'insegnamento propone, quindi, attività formative che integrano saperi teorici e applicazioni pratico/operative. Attraverso le modalità didattiche di tipo laboratoriale (approccio pratico learning by doing e hands-on design) vengono trasferite agli studenti competenze e capacità di analisi per verificare impianti esistenti e le relative condizioni di comfort, nonché risolvere problemi progettuali, anche tramite la redazione di elaborati grafici, secondo la filiera che va dall’osservazione in campo fino alla progettazione ex-novo.
Gli studenti svilupperanno un progetto acustico, illuminotecnico ed impiantistico (nella scala preliminare/definitivo) di spazi reali confinati e/o all’aperto, con destinazione d’uso specifica, mediante l’utilizzo di software di simulazione e strumenti di misura in campo.

La frequenza delle lezioni è obbligatoria. Per poter accedere all’esame di profitto sarà necessario raggiungere una percentuale minima di presenza del 70%. Le presenze verranno registrate in aula mediante la firma da parte degli studenti di un apposito modulo fornito dai docenti e/o appello.

Gli studenti sviluppano un progetto acustico, illuminotecnico ed impiantistico (nella scala preliminare/definitivo) di spazi confinati e/o all’aperto, con destinazione d’uso specifica e con riferimento ad un caso studio reale, mediante l’utilizzo di software di simulazione e strumenti di misura in campo.
L'insegnamento prevede momenti di verifica individuali e di gruppo. Lo stato di avanzamento dei progetti e gli elaborati finali sono valutati periodicamente attraverso presentazioni cartacee e/o power point realizzate dagli studenti.
L’esame finale è orale e prevede una presentazione e discussione dell’elaborato progettuale durante la quale sono valutate la comprensione degli argomenti trattati durante l’insegnamento, la consapevolezza circa le ipotesi, i vantaggi e le limitazioni delle metodologie utilizzate nel progetto, la capacità di interpretare e presentare i risultati ottenuti, nonché l’originalità delle soluzioni proposte e l’efficacia della presentazione. In particolare, i principali parametri di valutazione ed i relativi pesi percentuali sul voto finale sono i seguenti:
1) comprensione degli argomenti trattati durante l’insegnamento (30%);
2) consapevolezza circa le ipotesi, i vantaggi e le limitazioni delle metodologie utilizzate nel progetto (20%);
3) capacità di interpretare i risultati ottenuti (30%);
4) originalità della soluzione proposta (10%);
5) efficacia della presentazione del progetto (10%).

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ACUSTICA (12 ore):
Percezione del suono ed elementi di psicoacustica. Strumenti di misura e descrittori sonori. Acustica ambientale. Acustica degli ambienti interni. Acustica edilizia. Prestazioni acustiche degli edifici. Modellazione acustica. Progettazione acustica e controllo del rumore. Urban Sound Planning e applicazioni di Realtà Virtuale in acustica.

ILLUMINOTECNICA (12 ore):
Richiami dei fondamenti di illuminotecnica e della percezione visiva. Illuminazione artificiale: sorgenti, apparecchi e loro classificazione. La misura della luce. Criteri di progettazione ed ottimizzazione. Illuminazione naturale e criteri di progettazione. Modellazione illuminotecnica. Recenti applicazioni di illuminotecnica.

ENERGETICA (36 ore):
Richiami su benessere termo-igrometrico, trasformazioni elementari dell’aria umida, pompe di calore reversibili, classificazione, principi e schemi di funzionamento degli impianti di climatizzazione.
Analisi dei carichi termici e parametri di influenza. Bilanci energetici degli edifici.
Strumenti/metodi di misura per la verifica delle condizioni termo-igrometriche indoor ed il calcolo dei carichi termici degli edifici.
Calcolo dei carichi termici degli edifici tramite software di simulazione dinamica.
Progettazione degli impianti di climatizzazione a tutt’aria a servizio di un caso studio reale, incluso il dimensionamento delle unità di trattamento aria, delle canalizzazioni e dei terminali aeraulici.
Analisi energetica, economica ed ambientale delle prestazioni di impianti di climatizzazione a tutt’aria integrati con l’edificio servito.

ATTIVITÀ DI ESERCITAZIONE E LABORATORIO (20 ore):
Attività laboratoriale con sviluppo dei progetti tramite software di simulazione e strumenti di misura.

Italian

The course is structured in three different sections where the fundamentals of acoustic, lighting and energy systems applications for indoor and/or outdoor environments are detailed and applied with reference to real case studies.
The topics covered in the course involve issues related to well-being of individuals, energy saving, reduction of greenhouse gas emissions, and, more generally, knowledge of actions to protect the environment and exploit energy based on the use of efficient technologies, innovative methods and renewable energy sources.

Reference book:
Fisica Tecnica ambientale con elementi di acustica ed illuminotecnica. Çengel. Y.A., Dall'Ò G., Sarto L., McGraw Hill, 2017.

The reference book is integrated with additional didactic material (slides, tables, graphs, simulation tools, etc.) uploaded by the teachers on the course webpage.

Additional in-depth books:
- Architectural Acoustics. Marshall Long from the Applications of Modern Acoustics Series. Ed. Levy M. and Stern R., Elsevier Academic Press, 2014;
- Acustica. Fondamenti e applicazioni. A cura di Renato Spagnolo. UTET Università, 2015;
- Sustainable Indoor Lighting. Sansoni, P., Mercatelli L., Farini A., Springer, 2015;
- Progettazione di Impianti tecnici. Problemi ed applicazioni. Moncada Lo Giudice G., De Santoli L., CEA, 2000;
- Handbook of Air Conditioning and Refrigeration. Wang S.K., McGraw-Hill, 2000.

The course will aim to develop applied skills allowing to control acoustic, visual and thermal comfort of indoor and/or outdoor environments, providing advanced knowledges on theoretical and methodological aspects, laws and standards, building materials, technical components, measurement instruments and methods, as well as simulation platforms.
In particular, the students will be able to verify and design acoustic characteristics, artificial lighting systems, and heating, ventilation, air-conditioning systems with reference to real applications.
Students will also understand the connections between different plant types and their relationships to both required comfort conditions and building architecture.

Fundamentals of acoustics, lighting and thermodynamics.

The course consists of 80 hours of lectures, including 20 hours of practice and laboratory design activities.
The course is organized in three different sections where the topics of acoustic, lighting and energy systems design are addressed one by one.
Each section is composed of theoretical and practical frontal lessons, as well as practice and laboratory design activities within which the course content is presented, discussed and applied, including the operating principles and use of main measuring instruments and basic software platforms for acoustic, lighting and energetic design.
Thus, the course proposes educational activities that integrate theoretical knowledge and practical applications. Through learning-by-doing and hands-on design approach, skills and analytical abilities will be transferred to students to verify existing systems and their comfort conditions, as well as to solve design problems, including through the preparation of graphical drawings, according to the chain from field observation to ex-novo design.
The students will develop an acoustic, lighting and energetic project for indoor/outdoor real environments by means of simulation platforms as well as the utilization of field measuring instruments.

Attending the lessons is mandatory. At least 70% of lessons have to be attended in order to participate to the written tests during the course as well as the examination session. The participation of students to the lessons will be registered by signing a document or roll call.

The students develop an acoustic, lighting and energetic project for real indoor/outdoor environments by means of commercial simulation software as well as the utilization of field measuring instruments.
The course includes times for individual and group verification. The progress of the projects as well as the final results are evaluated periodically through paper and/or power point presentations made by the students.
The final examination is oral. During the oral discussion the students present and discuss their projects and they are asked to show their comprehension of the topics studied during the course, the methods adopted in the projects, the capability in analyzing the obtained results, as well as the originality of the proposed solution and the effectiveness of the oral presentation. In particular, the main evaluation parameters and their percentage weights on the final grade are as follows:
1) understanding of the topics covered during the course (30%);
2) awareness about the advantages and limitations of the methodology used in the project (20%);
3) ability to interpret the results obtained (30%);
4) originality of the proposed solution (10%);
5) effectiveness of the project presentation (10%).

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ACOUSTIC (12 hours):
Psychoacoustic. Sound measurement and descriptors. Environmental acoustics. Room acoustics. Building acoustics. Acoustic modeling and simulation tools. Acoustic design and noise control. Urban Sound Planning and application of Virtual Reality in acoustics.

LIGHTING (12 hours):
Fundamentals of lighting and visual perception. Measurement of light and parameters. Artificial lighting: sources, appliances and their classification. Design and optimization criteria. Natural lighting and design criteria. Lighting modeling. Recent lighting applications.

ENERGY SYSTEMS (36 hours):
Fundamentals of thermo-hygrometric comfort, elementary transformations of moist air, reversing heat pumps, classification, principles and operation schemes of heating, ventilation and air-conditioning systems.
Analysis of heating/cooling loads and influencing parameters. Energy balances of buildings.
Measurement tools/methods for verifying indoor thermo-hygrometric conditions and calculation of building thermal/cooling loads.
Calculation of building thermal/cooling loads by using dynamic simulation software.
Design of heating, ventilation and air-conditioning systems serving a real case study, including dimensioning of air-handling units, air ducts and aeraulic terminals.
Energy, economic and environmental performance analysis of building-integrated heating, ventilation and air-conditioning systems.

PRACTICE AND LABORATORY ACTIVITIES (20 hours):
Laboratory activities with projects development via simulation tools and field measuring instruments.