| Complementi di Fisica tecnica ambientale |
60 ore - 4 crediti formativi universitari - ING-IND/11
Carlo Isetti
Contenuti e obiettivi specifici
Nelle sue due prime parti il Corso è comune con ( Fisica Tecnica (laurea in Disegno industriale (60 ore)): Nel corso in comune vengono presentati i fondamenti della Fisica Tecnica che sono necessari per poter supportare con cognizione di causa le svariate problematiche di carattere tecnico che si incontrano nell’analisi e nella progettazione di sistemi complessi aventi valenza paesaggistica. L’ultima parte del Corso (Complementi di fisica tecnica ambientale ((30 ore) in comune con Laurea triennale in Tecniche per la Pianificazione Urbanistica Territoriale e Ambientale)) è finalizzata all’acquisizione di competenze specifiche relative a: problematica energetica, condizioni climatiche esterne e radiazione solare e sua geometria, problemi progettuali di illuminotecnica ed acustica a scala urbana e territoriale. Durante il corso sono sviluppate esercitazioni numeriche e pratiche relative agli argomenti teorici.
Contenuti e articolazione del corso
I PARTE ( FISICA TECNICA)
ELEMENTI DI FISICA GENERALE. Grandezze fondamentali e derivate. Sistema Internazionale di unità di misura. Leggi fondamentali della dinamica, forze. Lavoro, energia cinetica, energia potenziale, potenza, principio di conservazione dell'energia meccanica. Elementi di statica dei fluidi: pressione, legge di Stevino, principio di Archimede.
ELEMENTI DI TERMODINAMICA TECNICA. Sistemi termodinamici, grandezze di stato, trasformazioni termodinamiche. Definizioni operative di temperatura, calore e lavoro meccanico, calore specifico. Gas perfetti, proprietà delle sostanze pure: acqua. Equazione di continuità e I° principio della termodinamica per sistemi aperti. Entalpia. Trasformazioni fondamentali dei gas perfetti. Acqua – vapori concetti pressione di saturazione e di passaggio di fase. Ventilatore, compressore, caldaia, pompa. Utilizzo delle tabelle.
ELEMENTI DI ARIA UMIDA: Grandezze fondamentali, grado igrometrico, umidità relativa, temperatura di saturazione, entalpia. Diagramma Ashrae; trasformazioni fondamentali riscaldamento, raffreddamento, umidificazione adiabatica, misura dell’umidità relativa.
ELEMENTI DI TRASMISSIONE DEL CALORE. Conduzione termica: legge di Fourier, conducibilità termica, resistenza termica, applicazioni in geometria piana. Convezione termica: legge di Newton, viscosità, applicazioni di convezione forzata e naturale. Irraggiamento termico: onde elettromagnetiche, corpo nero, emissività, corpo grigio, fattori di assorbimento, riflessione e trasmissione, effetto serra, fattori di vista, scambio termico tra superfici nere e tra superfici grigie. Meccanismi combinati di scambio termico: coefficiente liminare, trasmittanza, applicazioni in geometria piana. Esempi applicativi: dimensionamento di un corpo scaldante.
II PARTE ( FISICA TECNICA)
ACUSTICA DI BASE - Acustica fisica. Principali grandezze acustiche. Sensazione uditiva. Diagramma di Fletcher e Munson. Propagazione del suono in campo libero e in campo riverberato. Somma e sottrazione di livelli sonori, Analisi in frequenza. Normative acustiche attualmente in vigore sia in campo ambientale L. 47/95 sia in campo materia di sicurezza sul lavoro D.lvo 277/91. Applicazioni concrete ed esempio di valutazione di impatto ambientale di attività produttiva, valutazione del rischio di esposizione al rumore di un lavoratore. Materiali fonoassorbenti: materiali porosi, risonatori acustici, pannelli vibranti. Concetti di base di isolamento acustico Rw. Barriere.
ELEMENTI DI ILLUMINOTECNICA - Natura fisica della luce. Emissione luminosa di sostanze solide e aeriformi, diagrammi spettrali. Fotometria: occhio umano, sensazione visiva, grandezze fotometriche (flusso luminoso, intensità luminosa, illuminamento), rendimenti, illuminamento in un punto prodotto da sorgente puntiforme. Colorimetria: percezione del colore, sensazione cromatica, teoria tricromatica, triangolo CIE, temperatura di colore. Sorgenti luminose artificiali: classificazione, efficienza luminosa, resa cromatica, principali tipologie di sorgenti ad incandescenza, fluorescenti e a scarica di gas. Apparecchi illuminanti. Illuminazione artificiale, comfort visivo, uso del colore. Illuminazione artificiale di ambienti interni: fattore di utilizzazione.
III PARTE (COMPLEMENTI DI FISICA TECNICA AMBIENTALE)
PROBLEMATICA ENERGETICA - Il problema energetico. Fonti energetiche rinnovabile e non. Impatto ambientale delle tecnologie di conversione delle fonti energetiche e uso razionale dell’energia.
TECNICA DEL CONTROLLO AMBIENTALE - Clima. fattori astronomici e geografici. Cenni sul bilancio termico della Terra. Geometria della radiazione solare e radiazione solare al suolo. Carte solari e calcolo radiazione solare e sua geometria. Studio delle ombre. Ombre da schermi verticali ed orizzontali. Meridiana solare e maschere d’ombreggiamento.
COMPLEMENTI DI ACUSTICA ED ILLUMINOTECNICA
Richiami di acustica. Propagazione del suono all’aperto. Riflessione, rifrazione e diffrazione e assorbimento del suono
Il rumore ed il suo controllo a scala urbana e territoriale. Piani urbani di zonizzazione acustica. Inquinamento acustico da parte di infrastrutture territoriali, insediamenti produtivi, vie di comunicazione. Tecniche per la protezione acustica del territorio. Richiami di illuminotecnica: progettazione dell’illuminazione artificiale dell’ambiente esterno: strade, monumenti e centri storici, giardini e fontane. Limitazione e controllo dell’inquinamento luminoso
Modalità d'esame
Prova scritta sulle prime due parti del Corso:
• superamento delle due prove parziali con media superiore a 18/30 oppure,
• superamento della prova scritta finale con votazione superiore a 18/30.
Prova orale: accesso alla prova orale con votazione dello scritto superiore a 18/30.
Conseguimento votazione prime due parti: media aritmetica prove (scritta ed orale)
Voto finale: giudizio in base alla votazione conseguita ed al risultato di un colloquio sulla terza parte del corso
