PROGETTO DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI

12 CFU - 1° e 2° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

LUIGI MARLETTA - Modulo QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI - ICAR/11 - 9 CFU
FRANCESCO NOCERA - Modulo LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI - ING-IND/11 - 3 CFU

Obiettivi formativi

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
L’obiettivo del corso è di fornire le basi tecnico-scientifiche per la valutazione delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti termici per l’edilizia, nonché gli elementi fondamentali per la progettazione degli impianti stessi.

A tal fine, verranno presentate le più recenti tecnologie per l’efficienza energetica degli edifici e degli impianti, e le relative metodologie di progetto. Saranno anche trattate le principali tecniche per il riscaldamento e il raffrescamento attivo e passivo degli edifici, con particolare riferimento alle tecnologie solari, nonchè le tematiche della qualità dell’aria e del comfort termico. Le conoscenze acquisite consentiranno di affrontare la Certificazione Energetica degli edifici e la Simulazione Dinamica del sistema edificio-impianto al fine di adeguarlo ai severi requisiti prestazionali imposti dalle recenti normative.
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Le attività di laboratorio del corso di “Progetto della Qualità Energetica degli Edifici” consisteranno nello sviluppo di due distinte esercitazioni progettuali.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Lezioni frontali ed esercitazioni in classe
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Nel corso della prima esercitazione progettuale gli studenti (in gruppi di due) dovranno effettuare la simulazione energetica in regime dinamico di una unità immobiliare. A tal fine verrà utilizzato il software gratuito EnergyPlus che, accoppiato ai plug-in SketchUp e Open Studio, costituisce oggi il motore di simulazione energetica dinamica più noto ed utilizzato in ambito scientifico ed accademico.

Gli studenti dovranno modellare la geometria dell’edificio tramite SketchUp, impostare le proprietà termofisiche dei materiali e delle stratigrafie, caratterizzare i profili di utilizzo dei vari locali. Sarà quindi possibile, tramite la simulazione dinamica, valutare i fabbisogni energetici per la climatizzazione e le condizioni di comfort termico nella stagione estiva. Le simulazioni dinamiche riguarderanno sia lo stato di fatto, sia una serie di interventi di riqualificazione energetica proposti dagli studenti, al fine di valutarne la rispettiva efficacia.

La seconda esercitazione progettuale verterà invece sul tema della Certificazione Energetica. Con riferimento allo stesso edificio già sottoposto alla simulazione dinamica, gli studenti dovranno predisporre l’Attestato di Prestazione Energetica (APE) per il sistema edificio-impianto, secondo le modalità previste dal Decreto Ministeriale del 26/06/2015. L’APE verrà predisposto tramite il software MC Impianti 11300, disponibile anche in versione gratuita.

In questa fase, oltre a caratterizzare le proprietà termofisiche dei materiali e delle stratigrafie, gli studenti dovranno effettuare opportune ipotesi circa gli impianti tecnici presenti nell’edificio, finalizzati alla climatizzazione ed alla produzione di acqua calda sanitaria, descrivendone le prestazioni anche ricorrendo alla consultazione di schede e cataloghi tecnici.

Prerequisiti richiesti

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Al fine di seguire proficuamente le lezioni di Progetto della Qualità Energetica degli Edifici, è necessario aver già seguito il corso di Fisica Tecnica (III anno), ed essere quindi in possesso delle competenze di base in materia di trasmissione del calore ed acustica applicata all'edilizia.
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Al fine di seguire proficuamente le lezioni di Progetto della Qualità Energetica degli Edifici, è necessario aver già seguito il corso di Fisica Tecnica (III anno), ed essere quindi in possesso delle competenze di base in materia di trasmissione del calore ed acustica applicata all'edilizia.

Frequenza lezioni

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
OBBLIGATORIA
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
OBBLIGATORIA

Contenuti del corso

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
PRIMO SEMESTRE

1. Prestazioni energetiche dell’involucro opaco

2. Prestazioni energetiche dell’involucro trasparente

3. Ventilazione naturale e qualità dell’aria

4. Gli impianti di ventilazione meccanica controllata

5. Comfort termico

6. Gli impianti fotovoltaici integrati nell’edificio

7. La simulazione dinamica per la qualità energetica degli edifici

8. Certificazione energetica degli edifici

9. Calcolo dei carichi termici

10. Tecnologie efficienti per la produzione del calore

11. I terminali di impianto e i sistemi di regolazione

12. Le reti di distribuzione dei fluidi (acqua e aria)

13. Impianti solari termici

14. Incentivi statali per l’efficientamento energetico di edifici ed impianti
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI

PRIMO SEMESTRE

1. Prestazioni energetiche dell’involucro opaco

2. Prestazioni energetiche dell’involucro trasparente

3. Ventilazione naturale e qualità dell’aria

4. Gli impianti di ventilazione meccanica controllata

5. Comfort termico

6. Gli impianti fotovoltaici integrati nell’edificio

7. La simulazione dinamica per la qualità energetica degli edifici

8. Certificazione energetica degli edifici

9. Calcolo dei carichi termici

10. Tecnologie efficienti per la produzione del calore

11. I terminali di impianto e i sistemi di regolazione

12. Le reti di distribuzione dei fluidi (acqua e aria)

13. Impianti solari termici

14. Incentivi statali per l’efficientamento energetico di edifici ed impianti

Testi di riferimento

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
BIBLIOGRAFIA
1. Capozzoli, V. Corrado, A. Gorrino, P. Soma, Atlante nazionale dei ponti termici – conforme alle norme UNI EN ISO 14683 e UNI EN ISO 10211. Ed. Edilclima, 2011.
2. K. Fabbri, C. Marinosci, Ponti termici negli edifici. Valutazioni, calcolo, correzioni, interventi. Ed. Wolters Kluwer Italia, 2014 (biblioteca DAU)
3. A. Magrini, M. Ozel-Ballot, La ventilazione per una migliore qualità dell’aria. II^a ed, EPC libri, 2005.
4. V. Raisa, Teoria e tecnica della ventilazione. Ed. Delfino, 2010
5. G. Moncada Lo giudice, M. Coppi, Benessere termico e qualità dell’aria. Ed. Masson, 1997 (biblioteca Polifunzionale, EE-VI-13).
6. G. Alfano, F.R. D’ambrosio, G. Riccio, La valutazione delle condizioni termoigrometriche negli ambienti di lavoro: confort e sicurezza. Ed. CUEN, 1997 (Biblioteca Polifunzionale, EE-VIII-30)
7. F. Groppi, G. Zuccaro, Impianti solari fotovoltaici a norme CEI. Ed. Delfino, 2010 (Biblioteca Polifunzionale, EE-XIII-16)
8. R. Baruffa, A. Bruschi, Acustica nei componenti edilizi. Dati sperimentali e criteri di scelta nati dall’esperienza di laboratorio. Ed. Dario Flaccovio, 2010.
9. AA. VV. Manuale di acustica edilizia. Ed. ANIT, 2011.
10. M. Lavagna, M. Bonanomi, C. de Flumeri, Edifici a consumo energetico zero. Orientamenti normativi, criteri progettuali ed esempi di Zero Energy e Zero Emission Buildings, Ed. Maggioli, 2012 (biblioteca DAU, D-m-38).
11. C. Pizzetti, Condizionamento dell’aria e refrigerazione. Teoria e calcolo degli impianti. Parte seconda. III ed, CEA, 1980 (biblioteca Polifunzionale, E-IV-11) – (Cap. 17-18)
12. N. Rossi, Manuale del termotecnico. Fondamenti. Riscaldamento. Condizionamento. Refrigerazione. Ed. Hoepli (biblioteca Polifunzionale, EE-VI-7) – (Impianti termici)
13. A. Briganti, Manuale di climatizzazione. Ed. Tecniche Nuove (biblioteca Polifunzionale, EE-VII-14) – (Cap. 7 – 8 – 9)
14. N. Aste, F. Groppi, Impianti solari termici. Manuale per ingegneri, architetti, installatori. Ed. Delfino, 2007.
15. V. Bearzi, Manuale di energia solare. Ed. Tecniche Nuove, 2012 (Biblioteca Polifunzionale, EE-XV-8) – (Cap. 5-6, 10-11)
16. N. Lupica Spagnolo, L. Lupica Spagnolo, Manuale del certificatore energetico. Ed. Maggioli, 2012 (Biblioteca Polifunzionale, EE-XV-3).
17. V. Corrado, S. Paduos, La nuova legislazione sull'efficienza energetica degli edifici. Requisiti e metodi di calcolo. Ed. CELID, 2010.
18. K. Fabbri, Prestazione energetica degli edifici. I metodi di calcolo secondo le norme UNI TS 11300. Ed. DEI, 2010 (biblioteca Polifunzionale, EE-XVI-14).
19. E. Lucchi, Diagnosi energetica strumentale degli edifici. Ed. Flaccovio, 2012 (biblioteca Polifunzionale, EE-XV-1).
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
- QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
  BIBLIOGRAFIA
  1. Capozzoli, V. Corrado, A. Gorrino, P. Soma, Atlante nazionale dei ponti termici – conforme alle norme UNI EN ISO 14683 e UNI EN ISO 10211. Ed. Edilclima, 2011.
  2. K. Fabbri, C. Marinosci, Ponti termici negli edifici. Valutazioni, calcolo, correzioni, interventi. Ed. Wolters Kluwer Italia, 2014 (biblioteca DAU)
  3. A. Magrini, M. Ozel-Ballot, La ventilazione per una migliore qualità dell’aria. II^a ed, EPC libri, 2005.
  4. V. Raisa, Teoria e tecnica della ventilazione. Ed. Delfino, 2010
  5. G. Moncada Lo giudice, M. Coppi, Benessere termico e qualità dell’aria. Ed. Masson, 1997 (biblioteca Polifunzionale, EE-VI-13).
  6. G. Alfano, F.R. D’ambrosio, G. Riccio, La valutazione delle condizioni termoigrometriche negli ambienti di lavoro: confort e sicurezza. Ed. CUEN, 1997 (Biblioteca Polifunzionale, EE-VIII-30)
  7. F. Groppi, G. Zuccaro, Impianti solari fotovoltaici a norme CEI. Ed. Delfino, 2010 (Biblioteca Polifunzionale, EE-XIII-16)
  8. R. Baruffa, A. Bruschi, Acustica nei componenti edilizi. Dati sperimentali e criteri di scelta nati dall’esperienza di laboratorio. Ed. Dario Flaccovio, 2010.
  9. AA. VV. Manuale di acustica edilizia. Ed. ANIT, 2011.
  10. M. Lavagna, M. Bonanomi, C. de Flumeri, Edifici a consumo energetico zero. Orientamenti normativi, criteri progettuali ed esempi di Zero Energy e Zero Emission Buildings, Ed. Maggioli, 2012 (biblioteca DAU, D-m-38).
  11. C. Pizzetti, Condizionamento dell’aria e refrigerazione. Teoria e calcolo degli impianti. Parte seconda. III ed, CEA, 1980 (biblioteca Polifunzionale, E-IV-11) – (Cap. 17-18)
  12. N. Rossi, Manuale del termotecnico. Fondamenti. Riscaldamento. Condizionamento. Refrigerazione. Ed. Hoepli (biblioteca Polifunzionale, EE-VI-7) – (Impianti termici)
  13. A. Briganti, Manuale di climatizzazione. Ed. Tecniche Nuove (biblioteca Polifunzionale, EE-VII-14) – (Cap. 7 – 8 – 9)
  14. N. Aste, F. Groppi, Impianti solari termici. Manuale per ingegneri, architetti, installatori. Ed. Delfino, 2007.
  15. V. Bearzi, Manuale di energia solare. Ed. Tecniche Nuove, 2012 (Biblioteca Polifunzionale, EE-XV-8) – (Cap. 5-6, 10-11)
  16. N. Lupica Spagnolo, L. Lupica Spagnolo, Manuale del certificatore energetico. Ed. Maggioli, 2012 (Biblioteca Polifunzionale, EE-XV-3).
  17. V. Corrado, S. Paduos, La nuova legislazione sull'efficienza energetica degli edifici. Requisiti e metodi di calcolo. Ed. CELID, 2010.
  18. K. Fabbri, Prestazione energetica degli edifici. I metodi di calcolo secondo le norme UNI TS 11300. Ed. DEI, 2010 (biblioteca Polifunzionale, EE-XVI-14).
  19. E. Lucchi, Diagnosi energetica strumentale degli edifici. Ed. Flaccovio, 2012 (biblioteca Polifunzionale, EE-XV-1).

Altro materiale didattico

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Il materiale didattico di base è costituito dalle dispense del corso, disponibili in formato pdf al seguente indirizzo: http://studium.unict.it/dokeos/2017/courses/5269/

Il materiale didattico include schede tecniche, normative e fogli di calcolo, la cui consultazione è fortemente auspicabile.

Eventuali approfondimenti potranno essere effettuati consultando alcune pubblicazioni rese disponibili allo stesso indirizzo.

I testi di riferimento possono essere consultati per accompagnare lo studio delle dispense del corso
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
- QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
  Il materiale didattico di base è costituito dalle dispense del corso.
- Il materiale didattico include schede tecniche, normative e fogli di calcolo, la cui consultazione è fortemente auspicabile.
  
  Eventuali approfondimenti potranno essere effettuati consultando alcune pubblicazioni rese disponibili allo stesso indirizzo.
  
  I testi di riferimento possono essere consultati per accompagnare lo studio delle dispense del corso

Programmazione del corso

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Involucro opaco: calcolo e misura trasmittanza, limiti di legge	Dispense
2	Ponti termici	Dispense, abaco CENED, testi n° 1 e n° 2
3	Prestazioni termo-igrometriche delle murature	Dispense
4	Prestazioni dinamiche dell'involucro opaco	Dispense
5	Strategie per il controllo della radiazione solare	Dispense
6	Prestazioni energetiche dell’involucro trasparente e dei sistemi di schermatur	Dispense
7	Requisiti di qualità dell’aria: normativa	Dispense, testo n° 3
8	Ventilazione naturale: fondamenti fisici e metodi di calcolo	Dispense, testo n° 3
9	La permeabilità dell'involucro edilizio: misure e strategie	Dispense
10	Gli impianti di ventilazione meccanica controllata (VMC)	Dispense, testo n° 4
11	Comfort termico: metodi di verifica e strumentazione di misura	Dispense, testo n° 5 e n° 6
12	Comfort termico: la teoria adattiva	Dispense
13	Impianti fotovoltaici: componenti e prestazioni	Dispense, testo n° 7
14	Impianti fotovoltaici: problematiche relative all'integrazione edilizia	Dispense
15	Impianti fotovoltaici: metodi di dimensionamento e stima della produttività	Dispense, testo n° 7
16	Qualità acustica del manufatto edilizio: calcoli progettuali	Dispense, testo n° 8 e n° 9
17	Qualità acustica del manufatto edilizio: la corretta messa in oper	Dispense, testo n° 8 e n° 9
18	Qualità acustica del manufatto edilizio: misure di collaudo	Dispense, testo n° 8 e n° 9
19	Certificazione energetica: principi e testi di legge	Dispense
20	Certificazione energetica: software e metodi di calcolo	Dispense, testo n° 7 e n° 8 (secondo semestre)
21	Calcolo dei carichi termici invernali	Dispense
22	Caldaie a condensazione e pompe di calore	Dispense
23	Radiatori e ventilconvettori: dimensionamento	Dispense
24	Pavimenti e soffitti radianti: prestazioni e dimensionamento	Dispense
25	Dimensionamento delle reti di distribuzione dell'acqua	Dispense, testo n° 2 (secondo semestre)
26	Centrali termiche e componenti di sicurezza	Dispense
27	Impianti solari termic: componenti e sistemi	Dispense, testo n° 4 e n° 5 (secondo semestre)
28	Gli incentivi statali per l’efficientamento energetico di edifici ed impianti	Dispense
29	Dimensionamento dei canali per la distribuzione dell’aria	Dispense, testo n° 1 e n° 3 (secondo semestre)
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Involucro opaco: calcolo e misura trasmittanza, limiti di legge
2	Ponti termici
3	Prestazioni termo-igrometriche delle murature
4	Prestazioni dinamiche dell'involucro opaco
5	Strategie per il controllo della radiazione solare
6	Prestazioni energetiche dell’involucro trasparente e dei sistemi di schermatura
7	Requisiti di qualità dell’aria: normativa
8	Ventilazione naturale: fondamenti fisici e metodi di caloclo
9	La permeabilità dell'involucro edilizio: misure e strategie
10	Gli impianti di ventilazione meccanica controllata (VMC)
11	Comfort termico: metodi di verifica e strumentazione di misura
12	Comfort termico: la teoria adattiva
13	Impianti fotovoltaici: componenti e prestazioni
14	Impianti fotovoltaici: problematiche relative all'integrazione ed
15	Impianti fotovoltaici: metodi di dimensionamento e stima della produttività
16	Qualità acustica del manufatto edilizio: calcoli progettuali
17	Qualità acustica del manufatto edilizio: la corretta messa in opera
18	Qualità acustica del manufatto edilizio: misure di collaudo
19	Simulazioni dinamiche: casi studio ed analisi commentata dei risultati

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
L’esame consisterà nella discussione degli elaborati prodotti dagli studenti nell'ambito delle esercitazioni di laboratorio, e in un colloquio orale sugli argomenti trattati durante il corso delle lezioni, ivi compresa la risoluzione di calcoli progettuali.
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
L’esame consisterà nella discussione degli elaborati prodotti dagli studenti nell'ambito delle esercitazioni di laboratorio, e in un colloquio orale sugli argomenti trattati durante il corso delle lezioni, ivi compresa la risoluzione di calcoli progettuali.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Comfort termico

Analisi termoenergetica degli edifici in regime dinamico

Impianti tecnici per l'edilzia

Normative in materia di qualità energetica e ambientale degli edifici
LABORATORIO PROGETTUALE DELLA QUALITA' ENERGETICA DEGLI EDIFICI E DEGLI IMPIANTI
Comfort termico

Analisi termoenergetica degli edifici in regime dinamico

Impianti tecnici per l'edilzia

Normative in materia di qualità energetica e ambientale degli edifici

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