Inglese

1) PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI DI CONDIZIONAMENTO
2) PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE

1) BUILDING PERFORMANCE SIMULATION FOR DESIGN AND OPERATION, Autori: Jan L.M. Hensen, Roberto Lamberts, Casa editrice: Routledge, 1a Edizione (2011), Lingua: Inglese.

2) PRINCIPLES OF HEATING, VENTILATION AND AIR CONDITIONING WITH WORKED EXAMPLES, Autore: Nihal E. Wijeysundera, Editore: World Scientific (2016), Pagine: 716, Lingua: Inglese.

3) SUSTAINABLE INDOOR LIGHTING, Autori: Sansoni Paola, Mercatelli, Luca, Farini Alessandro, Casa editrice: Springer, Lingua: Inglese.

I testi di riferimento sono integrati con ulteriore materiale didattico di supporto (slides, tabelle, grafici) caricato sulla pagina web istituzionale dell’insegnamento.

Il corso mira a fornire le competenze ed i metodi di base per:
1) la progettazione di un impianto di illuminazione artificiale per interni tramite la selezione della tecnologia, del numero e della disposizione degli apparecchi di illuminazione basata sull’utilizzo di un software di simulazione;
2) la progettazione di impianti di condizionamento basati sull’utilizzo di pompe di calore bivalenti a compressione di vapore elettriche mediante l’utilizzo di un software di simulazione dinamica per il calcolo dei carichi termici e frigoriferi dell’utenza.

Alla fine del percorso formativo, lo studente dovrà essere in grado, tramite l’utilizzo di software di simulazione, di progettare gli impianti di condizionamento e gli impianti di illuminazione artificiale per interni.

Elementi di fisica e di matematica di base, nozioni fondamentali della trasmissione del calore e sull’illuminotecnica.

L’insegnamento si articolerà in 48 ore di lezioni frontali, comprensive di 18 ore di esercitazione durante le quali sarà illustrato l’uso di software di simulazione con applicazioni pratiche relative ad un caso studio reale.
La frequenza delle lezioni è obbligatoria. Per poter accedere all’esame di profitto finale sarà necessario raggiungere una percentuale minima di presenza del 70%. Le presenze verranno registrate in aula all’inizio della lezione mediante la firma da parte degli studenti di un apposito modulo fornito dal docente.

L’insegnamento è replicato totalmente in modalità e-learning per gli studenti con esigenze specifiche, a seguito di richiesta da presentare alla Segreteria Studenti e relativa approvazione da parte del Dipartimento.

Date le restrizioni legata alla diffusione del COVID-19 e fino a diverse disposizioni, la verifica dell’apprendimento sarà effettuata in modalità telematica secondo una delle seguenti alternative (a scelta degli studenti):
1) n. 2 prove orali intercorso, la prima riguardante la progettazione degli impianti di illuminazione artificiale e la seconda focalizzata sulla progettazione degli impianti di condizionamento. Ogni prova orale intercorso avrà una durata di circa 25 minuti e verterà sulla discussione di uno specifico progetto sviluppato dagli studenti tramite i software di simulazione studiati durante le lezioni. Ad essa verrà assegnato un punteggio in trentesimi; il punteggio complessivo sarà la media aritmetica dei punteggi delle singole prove scritte intercorso. Lo studente che avrà ottenuto un punteggio complessivo di almeno 18/30 sarà esonerato dall’esame di profitto finale.
2) una prova orale finale, svolta successivamente alla fine dell’insegnamento, articolata in domande riguardanti tutto il programma. La prova orale finale avrà una durata di circa 50 minuti e verterà sulla discussione di progetti sviluppati dagli studenti tramite i software di simulazione studiati durante le lezioni. Ad essa verrà assegnato un punteggio in trentesimi.

Durante l’esame orale gli studenti dovranno dimostrare di:
- aver compreso gli argomenti trattati durante le lezioni e di saperli correlare, nonché esporli in maniera chiara e precisa;
- saper utilizzare i software di simulazione studiati durante le lezioni ai fini della progettazione degli impianti di condizionamento e degli impianti di illuminazione artificiale per interni.

Durante l’esame orale, gli studenti possono usare il loro PC personale.

Saranno caricate sulla pagina web istituzionale dell’insegnamento e messe a disposizione degli studenti le slides usate durante le lezioni e ulteriori tabelle/diagrammi.

PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI DI CONDIZIONAMENTO (32 ore di lezioni frontali, incluse 14 ore di esercitazioni):
1) Analisi degli schemi di funzionamento degli impianti di condizionamento.
2) Carichi termici e frigoriferi degli edifici: definizione e variabili di influenza.
3) Modalità di calcolo dei carichi termici e frigoriferi degli edifici.
4) Utilizzo di un software di simulazione dinamica per il calcolo carichi termici e frigoriferi degli edifici.
5) Analisi del principio di funzionamento e delle caratteristiche delle pompe di calore bivalenti a compressione di vapore elettriche.
6) Tipologie e caratteristiche dei principali terminali idraulici.
7) Selezione dei componenti di impianto tramite cataloghi commerciali.
8) Analisi energetica, economica e di impatto ambientale: criteri ed indici per il calcolo dei consumi di energia primaria, delle emissioni equivalenti di anidride carbonica, dei costi di esercizio, dei costi di investimento e del periodo di ritorno dell’investimento.

PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE (16 ore di lezioni frontali, incluse 4 ore di esercitazioni):
1) Comfort visivo.
2) Concetti di base sulla luce.
3) Grandezze fotometriche: flusso luminoso, intensità luminosa, illuminamento, illuminamento medio, uniformità di illuminamento.
4) Caratteristiche delle sorgenti luminose artificiali: flusso luminoso, curva/solido fotometrico, efficienza luminosa, temperatura di colore correlata, indice di resa cromatica, vita utile, costo unitario.
5) Utilizzo di un software di simulazione per la progettazione di un impianto di illuminazione artificiale per interni sulla base della norma tecnica UNI EN 12464-1:2011.

English

1) DESIGN OF AIR-CONDITIONING SYSTEMS
2) DESIGN OF ARTIFICIAL LIGHTING SYSTEMS

1) BUILDING PERFORMANCE SIMULATION FOR DESIGN AND OPERATION, Authors: Jan L.M. Hensen, Roberto Lamberts, Editor: Routledge, 1st edition (2011), Language: English.

2) PRINCIPLES OF HEATING, VENTILATION AND AIR CONDITIONING WITH WORKED EXAMPLES, Author: Nihal E. Wijeysundera, Editor: World Scientific (2016), Pages: 716, Language: English.

3) SUSTAINABLE INDOOR LIGHTING, Authors: Sansoni Paola, Mercatelli Luca, Farini Alessandro, Editor: Springer, Language: English.

The reference books are integrated with additional didactic material (slides, tables, graphs) uploaded on the institutional course webpage.

The course aims to provide the basic knowledge and methods to:
1) design and artificial indoor lighting systems by selecting the technology, the number as well as arrangement of luminaires through the utilization of a simulation software;
2) design air-conditioning systems based on the utilization of vapor-compression electric reversing heat pumps by means of the calculation of the heating and cooling loads through a dynamic simulation software.

At the end of the course, students have to be able (by means of simulation software) to design air-conditioning systems as well as artificial indoor lighting systems.

Basic elements of physics and mathematics, fundamentals of heat transfer and lighting.

The course consists of 48 hours of frontal lessons, including 18 hours of practical applications illustrating the utilization of simulation software with reference to a case study.
Attending the lessons is mandatory. At least 70% of lessons have to be attended in order to participate to the examination session. The participation of students to the lessons will be registered at the beginning of the lessons by signing a document supplied by the professor.

Lessons and educational activities are also given online for students with specific needs, following a request to be submitted to the Students Office and approved by the Department.

Following the restrictions due to the diffusion of COVID-19, the exam will be performed according to one of the following alternatives (to be selected by the students):
1) n. 2 oral discussions scheduled during the course, the first one regarding the design of artificial lighting systems and the second one focusing on the design of air-conditioning systems. Each oral discussion will last about 25 minutes and will be devoted to the analysis of a specific project developed by the students by means of the simulation software studied during the course. The results of the oral discussions will be expressed in thirtieths; the overall score will be calculated as the arithmetic mean of the results of both oral discussions. Only the students obtaining a score greater than 18/30 will pass the exam without sustaining additional tests.
2) a final oral discussion, to be performed after the end of the course, consisting on questions regarding all topics discussed during the course. The final oral discussion will last about 50 minutes and will be devoted to the analysis of specific projects developed by the students by means of the simulation software studied during the course. The results of the final oral discussion will be expressed in thirtieths.

During the oral discussion the students have to fully show:
- their comprehension and understanding of each topic studied during the course and highlight the skills of correlating the different topics with significant communication skills;
- their capability in using the simulation software studied during the course in order to design air-conditioning systems as well as artificial lighting systems of indoor spaces.

During the oral discussion, students are allowed to use their personal PC.

Slides focusing on the content of the lectures as well as tables/graphs will be made available to students on the institutional course webpage.

DESIGN OF AIR-CONDITIONING SYSTEMS (32 hours of frontal lessons, including 14 hours of practical applications):
1) Analysis of operating schemes of air-conditioning systems.
2) Thermal and cooling loads of buildings: definition and influencing parameters.
3) Calculation methods of thermal and cooling loads of buildings.
4) Utilization of a dynamic simulation software for calculating the thermal and cooling loads of buildings.
5) Analysis of operating principle and characteristics of vapor compression reversing electric heat pumps.
6) Typologies and characteristics of main hydronic terminal units.
7) Selection of plant components based on manufactures’ catalogues.
8) Energy, environmental and economic analyses: calculation of primary energy consumption, carbon dioxide equivalent emissions, operating costs, capital costs and simple payback period.

DESIGN OF ARTIFICIAL LIGHTING SYSTEMS (16 hours of frontal lessons, including 4 hours of practical applications):
1) Visual comfort.
2) Basic concepts of light.
3) Photometric parameters: luminous flux, luminous intensity, illuminance, average illuminance, illuminance uniformity.
4) Characteristics of artificial lighting sources: luminous flux, photometric curve/solid, luminous efficacy, correlated color temperature, color rendering index, service life, unit cost.
5) Design of artificial indoor lighting systems by using a simulation software according to the Standard UNI EN 12464-1:2011.