ID:
50253
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
FISICA TECNICA AMBIENTALE
Url:
INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE/Percorso Comune Anno: 3
Anno:
2025
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (02/03/2026 - 05/06/2026)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso è integrato al corso di Fisica Tecnica A e si occupa sia di un supporto di esercitazione numerica per i problemi della termodinamica e della trasmissione del calore che di acustica applicata ed illuminotecnica. esamina la natura del suono, la sua percezione da parte dell’uomo ed il suo comportamento nell’ambiente esterno ed interno. Si intende fornire le basi per la comprensione dei fenomeni e sono sviluppati strumenti di calcolo semplici per i problemi di controllo dell’acustica nell’ingegneria civile. Inoltre sono presentate le grandezze illuminotecniche e sono sviluppati gli strumenti progettuali di base per il dimensionamento della luce naturale ed artificiale.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
Termodinamica e trasmissione del calore
- nozioni su come affrontare i problemi semplici relativi alla termodinamica dei sistemi chiusi e aperti
- nozioni su come affrontare i problemi semplici relativi alle miscele d’aria e vapor d’acqua
-nozioni su come affrontare i problemi semplici di trasmissione del calore per conduzione, convezione ed irraggiamento
Acustica applicata ed illuminotecnica
- nozioni di base circa le sorgenti sonore e la ricezione del suono
- conoscenza delle grandezze di interesse nell’acustica applicata usate nella pratica progettuale
- conoscenza della propagazione del suono nell’ambiente esterno
- conoscenza delle problematiche acustiche tipiche nell'ambiente interno quali riverberazione e livello sonoro
- conoscenze dell’isolamento acustico
- conoscenze di base della strumentazione di misura del suono
- conoscenza dei termini tecnici e delle problematiche di base dell’illuminotecnica
- nozioni di base per l’illuminazione naturale ed artificiale
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
Termodinamica e trasmissione del calore:
- scrivere e risolvere equazioni di bilancio per sistemi chiusi ed aperti con gas, vapori e liquidi
- risolvere semplici problemi termodinamici relativi alle macchine termiche dirette ed inverse
- scrivere e risolvere equazioni di bilancio per sistemi di trattamento dell’aria
- risolvere semplici problemi di trasmissione del calore che coinvolgano una o più modalità di scambio termico
Acustica applicata ed illuminotecnica:
- prevedere li livello del suono propagato dalle sorgenti esterne e l’attenuazione delle barriere acustiche
- prevedere il livello sonoro ed il tempo di riverberazione nell’ambiente interno
- calcolare il coefficiente di assorbimento di un materiale poroso data la sua impedenza superficiale
- prevedere l’isolamento acustico di pareti omogenee sottili
- calcolare il fattore di luce diurna
- calcolare l’illuminamento diretto
- dimensionare l’illuminazione artificiale
Le principali conoscenze acquisite saranno:
Termodinamica e trasmissione del calore
- nozioni su come affrontare i problemi semplici relativi alla termodinamica dei sistemi chiusi e aperti
- nozioni su come affrontare i problemi semplici relativi alle miscele d’aria e vapor d’acqua
-nozioni su come affrontare i problemi semplici di trasmissione del calore per conduzione, convezione ed irraggiamento
Acustica applicata ed illuminotecnica
- nozioni di base circa le sorgenti sonore e la ricezione del suono
- conoscenza delle grandezze di interesse nell’acustica applicata usate nella pratica progettuale
- conoscenza della propagazione del suono nell’ambiente esterno
- conoscenza delle problematiche acustiche tipiche nell'ambiente interno quali riverberazione e livello sonoro
- conoscenze dell’isolamento acustico
- conoscenze di base della strumentazione di misura del suono
- conoscenza dei termini tecnici e delle problematiche di base dell’illuminotecnica
- nozioni di base per l’illuminazione naturale ed artificiale
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
Termodinamica e trasmissione del calore:
- scrivere e risolvere equazioni di bilancio per sistemi chiusi ed aperti con gas, vapori e liquidi
- risolvere semplici problemi termodinamici relativi alle macchine termiche dirette ed inverse
- scrivere e risolvere equazioni di bilancio per sistemi di trattamento dell’aria
- risolvere semplici problemi di trasmissione del calore che coinvolgano una o più modalità di scambio termico
Acustica applicata ed illuminotecnica:
- prevedere li livello del suono propagato dalle sorgenti esterne e l’attenuazione delle barriere acustiche
- prevedere il livello sonoro ed il tempo di riverberazione nell’ambiente interno
- calcolare il coefficiente di assorbimento di un materiale poroso data la sua impedenza superficiale
- prevedere l’isolamento acustico di pareti omogenee sottili
- calcolare il fattore di luce diurna
- calcolare l’illuminamento diretto
- dimensionare l’illuminazione artificiale
Prerequisiti
E’ necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Analisi matematica” e “Fisica generale”:
- concetti elementari di analisi matematica, calcolo differenziale e numerazione complessa;
- conoscenze dei concetti fondamentali di fisica
- concetti elementari di analisi matematica, calcolo differenziale e numerazione complessa;
- conoscenze dei concetti fondamentali di fisica
Metodi didattici
Il modulo didattico Fisica tecnica B è integrato con il modulo Fisica tecnica A . Le lezioni dei due moduli si integrano per costituire l'insegnamento da 12 CFU denominato Fisica Tecnica. Le lezioni verranno svolte in presenza. La possibilità di attivare il collegamento streaming è vincolata a specifica e motivata richiesta da parte degli studenti interessati o per indicazioni del Rettorato. Sul sito Classroom del Corso di “Fisica Tecnica” (aoz4grfc) saranno caricati i files pdf delle lezioni e delle esercitazioni oltre ad eventuali dispense ed altro materiale integrativo.
I link Meet del Corso è: meet.google.com/duj-inne-fsm
I link Meet del Corso è: meet.google.com/duj-inne-fsm
Verifica Apprendimento
L'esame per il modulo di Fisica Tecnica B consiste in una prova scritta e una orale, che si svolgono contemporaneamente a quelle del modulo di Fisica Tecnica A.
La prova scritta dura 2,5 ore e prevede la soluzione numerica di tre semplici problemi: il primo riguarda la termodinamica, il secondo lo scambio termico e il terzo l'acustica applicata o l'illuminazione. I dati numerici dei problemi sono personalizzati facendo riferimento ad alcune cifre del numero di matricola dello studente. Per la prova scritta è consentito l'uso di tabelle, grafici, libri e appunti, ma non di connessioni internet o telefoniche. Saranno somministrate almeno 6 prove scritte durante l'anno (2 per ogni sessione).
Per accedere alla successiva prova orale (tipicamente programmata 7-10 giorni dopo la prova scritta), gli studenti devono raggiungere o superare il voto minimo di 15/30. Per voti compresi tra 15/30 e 17/30, l'ammissione è condizionata e la prova orale potrebbe richiedere allo studente di risolvere un problema. Per voti scritti pari o superiori a 18/30, l'ammissione alla prova orale è incondizionata. Il voto della prova scritta è considerato valido per 12 mesi dalla data dell'esame.
La prova orale consiste in un minimo di tre domande teoriche o nella soluzione di esercizi tipici su tutti gli argomenti trattati a lezione. Il voto finale viene assegnato in base a una valutazione che riflette il livello di preparazione dimostrato nelle prove scritte e orali. Trattandosi di moduli integrati, il voto viene registrato in egual misura sia per il modulo di Fisica Tecnica A che per il modulo di Fisica Tecnica B.
Oltre alle tradizionali procedure d'esame, durante il corso verranno somministrate anche prove parziali al termine di ogni lezione. Nello specifico, le prove parziali vertono su tre diversi gruppi di argomenti:
- Termodinamica
- Trasmissione del calore e termofisica
- Acustica applicata e illuminotecnica
Ogni prova parziale richiede la soluzione di due esercizi numerici sull'argomento in esame. Le prove parziali vengono programmate con largo anticipo, si svolgono durante l'orario di lezione o come lezione di recupero e hanno quindi una durata di 2 ore. Le prove parziali possono sostituire la prova scritta riassuntiva offerta durante le sessioni d'esame. In questo caso, la media dei voti ottenuti nelle prove parziali è valida per l'esame orale secondo i criteri sopra indicati. Un risultato incompleto in una o più prove parziali o una media insufficiente nei tre esami può essere migliorato utilizzando la media dei voti delle prove scritte totali. In questo caso, l'esercizio nella prova totale relativo a una parte del programma svolto correttamente sostituirà la rispettiva prova parziale, se ne migliora il voto. Ad esempio: un candidato ottiene 12/30 nella prima prova parziale e nella prova totale ottiene 25/30 nel primo esercizio; la media finale delle prove parziali viene quindi ricalcolata sostituendo 12 con 25 e il candidato viene ammesso all'esame orale con il nuovo voto secondo le regole sopra indicate. Anche i voti superiori a 18/30 possono essere migliorati, naturalmente. Si noti che il meccanismo di miglioramento è attivo solo nella sessione estiva, ovvero gli esami scritti totali di giugno e luglio. Dopo la sessione estiva, gli esami parziali incompleti non sono più validi.
La prova scritta dura 2,5 ore e prevede la soluzione numerica di tre semplici problemi: il primo riguarda la termodinamica, il secondo lo scambio termico e il terzo l'acustica applicata o l'illuminazione. I dati numerici dei problemi sono personalizzati facendo riferimento ad alcune cifre del numero di matricola dello studente. Per la prova scritta è consentito l'uso di tabelle, grafici, libri e appunti, ma non di connessioni internet o telefoniche. Saranno somministrate almeno 6 prove scritte durante l'anno (2 per ogni sessione).
Per accedere alla successiva prova orale (tipicamente programmata 7-10 giorni dopo la prova scritta), gli studenti devono raggiungere o superare il voto minimo di 15/30. Per voti compresi tra 15/30 e 17/30, l'ammissione è condizionata e la prova orale potrebbe richiedere allo studente di risolvere un problema. Per voti scritti pari o superiori a 18/30, l'ammissione alla prova orale è incondizionata. Il voto della prova scritta è considerato valido per 12 mesi dalla data dell'esame.
La prova orale consiste in un minimo di tre domande teoriche o nella soluzione di esercizi tipici su tutti gli argomenti trattati a lezione. Il voto finale viene assegnato in base a una valutazione che riflette il livello di preparazione dimostrato nelle prove scritte e orali. Trattandosi di moduli integrati, il voto viene registrato in egual misura sia per il modulo di Fisica Tecnica A che per il modulo di Fisica Tecnica B.
Oltre alle tradizionali procedure d'esame, durante il corso verranno somministrate anche prove parziali al termine di ogni lezione. Nello specifico, le prove parziali vertono su tre diversi gruppi di argomenti:
- Termodinamica
- Trasmissione del calore e termofisica
- Acustica applicata e illuminotecnica
Ogni prova parziale richiede la soluzione di due esercizi numerici sull'argomento in esame. Le prove parziali vengono programmate con largo anticipo, si svolgono durante l'orario di lezione o come lezione di recupero e hanno quindi una durata di 2 ore. Le prove parziali possono sostituire la prova scritta riassuntiva offerta durante le sessioni d'esame. In questo caso, la media dei voti ottenuti nelle prove parziali è valida per l'esame orale secondo i criteri sopra indicati. Un risultato incompleto in una o più prove parziali o una media insufficiente nei tre esami può essere migliorato utilizzando la media dei voti delle prove scritte totali. In questo caso, l'esercizio nella prova totale relativo a una parte del programma svolto correttamente sostituirà la rispettiva prova parziale, se ne migliora il voto. Ad esempio: un candidato ottiene 12/30 nella prima prova parziale e nella prova totale ottiene 25/30 nel primo esercizio; la media finale delle prove parziali viene quindi ricalcolata sostituendo 12 con 25 e il candidato viene ammesso all'esame orale con il nuovo voto secondo le regole sopra indicate. Anche i voti superiori a 18/30 possono essere migliorati, naturalmente. Si noti che il meccanismo di miglioramento è attivo solo nella sessione estiva, ovvero gli esami scritti totali di giugno e luglio. Dopo la sessione estiva, gli esami parziali incompleti non sono più validi.
Testi
Per la parte di Acustica Applicata ed Illuminotecnica si indicano per utilità di studio i seguenti testi; come testo base P. Ricciardi Elementi di Acustica ed Illuminotecnica McGraw Hill e come approfondimento per la parte di acustica R.Spagnolo;Manuale di Acustica Applicata; Città Studi Edizioni.
Contenuti
Il corso prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 20 ore di esercitazioni di termodinamica e trasmissione del calore, 32.5 ore acustica applicata, 7.5 ore di illuminotecnica.
TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE
Svolgimento di circa 30 esercizi numerici
ACUSTICA APPLICATA
Il fenomeno sonoro
Generalità. Sorgente e mezzo di propagazione. Velocità del suono nel mezzo. Principali grandezze acustiche: pressione acustica, velocità delle particelle, intensità, densità di energia e impedenza acustica. Valori efficaci. Livelli sonori e scala dei decibel. Analisi in frequenza e sistema uditivo umano. Audiogramma e descrizione del sistema uditivo umano. Introduzione all’analisi in frequenza. Spettri. Filtri di ottava e terzi di ottava. Rumore bianco e rumore rosa. Curve di ponderazione. Il fonometro: schema funzionale. Costanti di tempo, livello equivalente e SEL.
Acustica ambientale
Propagazione del suono in ambiente esterno: onde piane, sferiche e cilindriche. Effetti di attenuazione con la propagazione. Barriere acustiche e loro dimensionamento.
Assorbimento acustico
Coefficiente di riflessione complesso. Impedenza specifica. Previsione del coefficiente di assorbimento. Tipologie di assorbimento acustico. Materiali fonoassorbenti.
Trasmissione acustica ed isolamento
Il potere fonoisolante: legge di massa, effetto di risonanza e di coincidenza. Pareti doppie. Propagazione dall’interno degli ambienti all’esterno e viceversa. Indici di valutazione e requisiti passivi degli edifici, normativa tecnica e legislazione.
Acustica architettonica
Acustica degli ambienti chiusi: trattazione geometrica, trattazione energetica - statistica, la teoria di Sabine. Densità di energia sonora a regime, tempo di riverberazione. Altre espressioni del tempo di riverberazione. Livello sonoro nell’ipotesi del campo riverberante e semi-riverberante. Cenni sulla trattazione ondulatoria (modi normali e onde stazionarie).
ILLUMINOTECNICA
Il fenomeno luminoso
Definizioni: grandezze fotometriche, colore, superfici diffondenti.
L’illuminazione naturale
Modello di cielo; fattore di luce diurna; applicazione nell’ambiente interno.
L’illuminazione artificiale
Requisiti illuminotecnici. illuminazione diretta; illuminazione di interni, lampade; integrazione con la luce naturale.
TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE
Svolgimento di circa 30 esercizi numerici
ACUSTICA APPLICATA
Il fenomeno sonoro
Generalità. Sorgente e mezzo di propagazione. Velocità del suono nel mezzo. Principali grandezze acustiche: pressione acustica, velocità delle particelle, intensità, densità di energia e impedenza acustica. Valori efficaci. Livelli sonori e scala dei decibel. Analisi in frequenza e sistema uditivo umano. Audiogramma e descrizione del sistema uditivo umano. Introduzione all’analisi in frequenza. Spettri. Filtri di ottava e terzi di ottava. Rumore bianco e rumore rosa. Curve di ponderazione. Il fonometro: schema funzionale. Costanti di tempo, livello equivalente e SEL.
Acustica ambientale
Propagazione del suono in ambiente esterno: onde piane, sferiche e cilindriche. Effetti di attenuazione con la propagazione. Barriere acustiche e loro dimensionamento.
Assorbimento acustico
Coefficiente di riflessione complesso. Impedenza specifica. Previsione del coefficiente di assorbimento. Tipologie di assorbimento acustico. Materiali fonoassorbenti.
Trasmissione acustica ed isolamento
Il potere fonoisolante: legge di massa, effetto di risonanza e di coincidenza. Pareti doppie. Propagazione dall’interno degli ambienti all’esterno e viceversa. Indici di valutazione e requisiti passivi degli edifici, normativa tecnica e legislazione.
Acustica architettonica
Acustica degli ambienti chiusi: trattazione geometrica, trattazione energetica - statistica, la teoria di Sabine. Densità di energia sonora a regime, tempo di riverberazione. Altre espressioni del tempo di riverberazione. Livello sonoro nell’ipotesi del campo riverberante e semi-riverberante. Cenni sulla trattazione ondulatoria (modi normali e onde stazionarie).
ILLUMINOTECNICA
Il fenomeno luminoso
Definizioni: grandezze fotometriche, colore, superfici diffondenti.
L’illuminazione naturale
Modello di cielo; fattore di luce diurna; applicazione nell’ambiente interno.
L’illuminazione artificiale
Requisiti illuminotecnici. illuminazione diretta; illuminazione di interni, lampade; integrazione con la luce naturale.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Ricevimento degli studenti dopo la lezione o per appuntamento tramite email.
Corsi
Corsi
3 anni
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Persone
Persone
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