ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA - TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

12 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

GIUSEPPE MARGANI

Obiettivi formativi

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
L’obiettivo del corso consiste nell’approfondire la conoscenza dei tipi edilizi contemporanei e dei procedimenti costruttivi, nell’affrontare il tema della fattibilità costruttiva di un’opera architettonica e della sostenibilità ambientale ed energetica degli interventi e nell’individuare un approccio progettuale di tipo inclusivo, orientato verso una maggiore qualità dell’abitare.
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
Il corso si propone di fornire gli strumenti progettuali fondamentali per gestire e controllare la coerenza tra le scelte architettoniche e le soluzioni tecnologiche sostenibili. Le conoscenze acquisite dallo studente saranno tali da fornire autonomia di giudizio e capacità di valutare quali strumenti di controllo, tecnologie e procedure operative applicare, in funzione della specificità del progetto, sia per le nuove costruzioni che per la riqualificazione dell’esistente.

Prerequisiti richiesti

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
Superamento degli esami di Architettura tecnica I e Fisica tecnica. È inoltre fortemente auspicabile che gli studenti abbiano superato anche l’esame di Architettura tecnica II.
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
Superamento degli esami di Architettura tecnica I e Fisica tecnica. È inoltre fortemente auspicabile che gli studenti abbiano superato anche l’esame di Architettura tecnica II.

Frequenza lezioni

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
La frequenza è obbligatoria. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
La frequenza è obbligatoria. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.

Contenuti del corso

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
B1. Principi e strumenti della modellazione algoritmica

Introduzione alla modellazione algoritmica. Vantaggi forniti dall’impiego di parametri nel processo progettuale: passaggio da logica additiva a logica associativa.

B2. Tipologie edilizie e sostenibilità

Il processo tipologico. I tipi edilizi residenziali e specialistici contemporanei. Modelli progettuali per la sostenibilità edilizia.

B3. Riqualificazione sismica ed energetica dell’edilizia esistente

Rassegna delle principali strategie per la riqualificazione energetica dell’edilizia esistente, di tipo tradizionale (ante 1950) e di recente costruzione (1950-1990). Rassegna delle principali strategie per la riqualificazione sismica dell’edilizia esistente di recente costruzione (1950-1990) e scenari di riqualificazione combinata sismica ed energetica.

B4. Sistemi e procedimenti costruttivi a secco

Rassegna dei principali sistemi e procedimenti costruttivi del tipo “a secco” impiegati correntemente nel settore edile, in funzione anche della demolizione selettiva degli edifici.

B5. Esempi di progettazione sostenibile

Rassegna di esempi contemporanei di progettazione sostenibile (gli studenti contribuiranno a presentare casi emblematici la loro selezionati).
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
Il corso ha per oggetto il tema della progettazione di architetture sostenibili, cioè capaci di abbinare alla qualità formale e alla coerenza espressiva, anche adeguate prestazioni di funzionalità, benessere e comfort, riducendo l’impatto della costruzione sulle risorse ecosistemiche, lungo l’intero ciclo di vita dell’edificio. Il corso sviluppa nello specifico gli argomenti sotto indicati.

A1. Evoluzione del concetto di sviluppo sostenibile

Significato generale dell’odierno “approccio sostenibile” alla progettazione dell’ambiente costruito. Aspetti demografici e consumo di territorio. I consumi energetici degli edifici e le ricadute ambientali.

Il ritorno al passato e alla cultura locale del costruire, l’architettura bioclimatica, la bioarchitettura, l’architettura ecologica, l’architettura sostenibile.

A2. Principi di progettazione sostenibile, con particolare riguardo al clima mediterraneo

Analisi dei fattori macro e microclimatici e della morfologia dell’area d’intervento.

Forma e orientamento dell’edificio. Albedo.

Impiego della vegetazione per il controllo della radiazione solare, della velocità e direzione del vento, dell’umidità relativa.

Sistemi di climatizzazione “passivi” ed “attivi”.

Integrazione architettonica dei sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili.

Cenni sui criteri di distribuzione funzionale degli ambienti residenziali. Collocazione, isolamento e schermatura delle aperture.

Vantaggi degli involucri massivi per il comfort termico degli edifici in clima mediterraneo.

Soluzioni tecnologiche per la riduzione o l’eliminazione dei ponti termici.

Uso di coperture vegetali e sistemi tecnologici per la loro realizzazione.

Sistemi di inverdimento verticale.

A3. Cenni sullo standard Passivhaus, sugli edifici a consumo energetico nullo (Zero Energy Buildings), sulla classificazione energetica

Introduzione allo standard Passivhaus ed agli edifici a zero energia e a zero emissioni (ZEB, nearly ZEB, net ZEB).

La certificazione energetica degli edifici in Italia.

A4. Uso di fonti energetiche rinnovabili e sostenibili in edilizia

Introduzione alle fonti energetiche rinnovabili e sostenibili maggiormente diffuse nel settore edile, a livello di edificio o di quartiere (energia solare, eolica, geotermica, da biomasse). Predimensionamento dei pannelli solari.

A5. Valutazione della sostenibilità ambientale degli edifici

Materiali e componenti edilizi bio-ecocompatibili. L’energia incorporata. Introduzione alla valutazione del ciclo di vita nella produzione edilizia (Life Cycle Assessment – LCA). Il protocollo ITACA.

Testi di riferimento

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
Jones L., Atlante di Bioarchitettura, UTET, Torino, 2002 (E-c-129/13).

R. Krippner, W. Lang, Atlante delle facciate, Ed. UTET, Torino, 2005 (E-c-129/18).  

G. Sciuto, Modelli progettuali per la sostenibilità edilizia, Ed. Anabiblo, Roma, 2010 (M-h-120).

Per i testi reperibili presso la biblioteca del DICAr, le relative collocazioni sono indicate fra parentesi.

Le illustrazioni presentate dal docente durante le lezioni saranno via via rese disponibili online alla pagina web http://studium.unict.it.
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
M. Lavagna, M. Bonanomi, C. de Flumeri, Life Cycle Assessment in edilizia. Progettare e costruire in una prospettiva di sostenibilità ambientale, Hoepli, Milano 2008 (D-m-32).

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, Maggioli, Dogana 2012 (D-m-38).

K. Voss, E. Musall, Net zero energy buildings. International projects of carbon neutrality in buildings, Detail Green Books, Munich 2013 (D-m-43).

Dall’Ò G., Green energy audit, Ed. Ambiente, Milano 2011 (D-m-37).

G. Margani, “Murature massive e comfort sostenibile in clima mediterraneo”, in Costruire in laterizio, vol. 137, Milano 2010, pp. 65-71.

G. Margani, “L’edificio passivo nel clima mediterraneo”, in Costruire in laterizio, vol. 141, Milano 2011, pp. 46-49.

Si raccomanda inoltre la consultazione della rivista “Detail” e degli “Atlanti” UTET e “The Plan”, disponibili presso la biblioteca del DICAR.

Per i testi reperibili presso la suddetta biblioteca, le relative collocazioni sono indicate fra parentesi

Le illustrazioni presentate dal docente durante le lezioni saranno via via rese disponibili online alla pagina web http://studium.unict.it.

Altro materiale didattico

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
http://studium.unict.it
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
http://studium.unict.it

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
Vedi Modulo "Tecnologie per la progettazione sostenibile"
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
L’esame consisterà in un colloquio orale sugli argomenti trattati durante il corso delle lezioni, ivi compresa l’esecuzione grafica a mano libera di dettagli costruttivi, ed il voto finale terrà conto anche della valutazione dell'esercitazione progettuale di gruppo (2-3 persone).

Tale esercitazione progettuale dovrà essere ultimata entro una settimana circa dalla fine del corso, in una data precisata dal docente, e la valutazione sarà di gruppo. Ciascun componente del gruppo sarà libero di presentarsi agli appelli d'esame indipendentemente dagli altri colleghi del proprio gruppo.

PROVE IN ITINERE

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
Durante il primo mese del corso, ciascuno studente dovrà, autonomamente, selezionare ed analizzare in dettaglio un esempio d’architettura sostenibile (recupero o nuova costruzione, residenziale o eventualmente terziario), evidenziandone le caratteristiche principali e le eventuali criticità, queste ultime soprattutto in rapporto al clima mediterraneo.

Gli esiti di tale attività, verranno illustrati tramite presentazione in MS Power Point.

Corredare la presentazione con un’adeguata documentazione grafica e fotografica, schizzi, disegni e dettagli costruttivi, accompagnati da didascalia esplicative.

La presentazione verrà illustrata a tutti i colleghi in data da definirsi.

PROVE DI FINE CORSO

TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
A partire da aprile verrà effettuata un’esercitazione progettuale, nell’ambito della quale gli studenti (in gruppi di 2-3) dovranno elaborare il progetto di un edificio residenziale (riqualificazione sismica ed energetica o nuova costruzione) a minimo impatto ambientale, seguendo i principi dell’architettura sostenibile e con l’obiettivo di raggiungere la certificazione energetica in classe A e, ove possibile, lo standard net-ZEB (obbligatorio, comunque, per chi sceglie il progetto di nuova costruzione).

Per la verifica del raggiungimento della classe A verrà richiesto l’impiego di un software per la classificazione energetica degli edifici (es. “Docet” v. 3 dell’ENEA, http://www.docet.itc.cnr.it/).

Gli elaborati definitivi dovranno essere consegnati in data da definire (entro una settimana circa dalla fine del corso), in tavole cartacee (tipo A1 o A0) piegate in formato A4, ciascuna con testata riportante i dati identificativi del corso, dell’a.a., del progetto (tipo di intervento progettuale, comune, zona climatica) e degli autori. Le tavole piegate vanno consegnate all’interno di una carpetta o legate insieme da un elastico. Sono possibili anche formati e impaginazioni differenti, da concordare preventivamente con il docente.

Gli elaborati progettuali richiesti sono, previa conferma del docente, i seguenti:
- relazione tecnico-descrittiva, riportante gli obiettivi dell’intervento, le scelte progettuali adottate (sistemi passivi ed attivi, calcolo di massima del fabbisogno di energia elettrica e termica dell’intero edificio, stratigrafia e calcolo della trasmittanza delle CV e delle COC*, schede tecniche di materiali e componenti) e l’attestato di prestazione energetica (APE);
- planimetria d’inquadramento territoriale (1:2.000 ca.);
- planimetria generale con sistemazioni esterne (1:100)*;
- pianta delle fondazioni (1:100)*; per il progetto di riqualificazione occorre riportare i nuovi setti in c.a. o l’eventuale esoscheletro, con relative fondazioni, nonché i cordoli di collegamento aggiunti ai fini del miglioramento sismico;
- carpenteria del piano tipo dello stato di fatto e dello stato di progetto (1:100); per il progetto di riqualificazione occorre riportare i setti in c.a. aggiunti ai fini del miglioramento sismico o l’eventuale esoscheletro;
- piante di ciascun livello (1:100), arredate in caso di nuova costruzione;
- pianta delle coperture (1:100)*, con schemi delle pendenze e con progettazione dell’eventuale tetto giardino e posizionamento degli eventuali pannelli solari e/o microturbine eoliche;
- min. 2 sezioni significative (1:100)*;
- prospetti su ciascun fronte (1:100)*;
- tavola della sostenibilità, con evidenza dei principi di progettazione sostenibile adottati;
- dettagli costruttivi con didascalie descrittive di materiali e componenti, assegnati dal docente (1:2/1:5/1:10).
* = in caso di riqualificazione, produrre l’elaborato dello stato di fatto e di progetto.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

ARCHITETTURA TECNICA, TIPI EDILIZI ED EFFICIENZA ENERGETICA
Interventi per la riqualificazione erngetica dell'edilizia recente.

Interventi per la riqualificazione erngetica dell'edilizia storica.

Sistemi e procedimenti costruttivi a secco
TECNOLOGIE PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE
Principi di progettazione sostenibile, con particolare riguardo al clima mediterraneo.

LCA.

Uso di fonti energetiche rinnovabili e sostenibili in edilizia.

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