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Introduzione al corso di Fisica Tecnica Ambientale FTA/introduzione al corso...Introduzione al corso di Fisica Tecnica Ambientale Prof.Gianfranco Cellai Corso di Fisica Tecnica Ambientale

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  • Introduzione al corso di Introduzione al corso di Fisica Tecnica Fisica Tecnica

    AmbientaleAmbientale

    Prof.Gianfranco CellaiCorso di Fisica Tecnica Ambientale

    Scienze dell’ArchitetturaA.A. 2007

  • Le normative aventi riflessi sulla Le normative aventi riflessi sulla progettazione che implicano la progettazione che implicano la conoscenza della fisica tecnicaconoscenza della fisica tecnica

    Prestazioni energeticheDirettiva europea 2002/02/CE - Miglioramento delle

    prestazioni energetiche degli edifici

    D.lgs 192/05 Recepimento della Direttiva europea

    D.lgs 311/06 Prestazioni energetiche degli edifici-Modifiche al D.lgs 192/05

    Linee Guida della regione Toscana sulla sostenibilità edilizia

    Uso di fonti d’energia rinnovabile

    Illuminazione naturale

  • Prestazioni acustichePrestazioni acusticheLegge 447/95 Legge quadro sull’inquinamento

    acustico

    DPCM 5.12.97 Requisiti acustici passivi degli edifici

    DPCM 14.11.97 Determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore

    LR 89/98 Norme in materia d’inquinamento acustico

  • Le relazioni progettuali

    1. Aree di valutazione

    2. Requisiti

    3. Parametri prestazionali relativi al soddisfacimento dei requisiti

  • Aree di valutazioneAree di valutazione

    1. la qualità ambientale degli spazi esterni,

    2. il risparmio di risorse,

    3. il carico ambientale,

    4. la qualità dell’ambiente interno.

  • I requisitiI requisiti1. INTORNO AMBIENTALE

    2. QUALITÀ DELL’ARIA ESTERNA

    3. ESPOSIZIONE ACUSTICA

    4. CONSUMI ENERGETICI

    5. COMFORT VISIVO

    6. COMFORT ACUSTICO

    7. COMFORT TERMICO

    8. QUALITÀ DELL’ARIA

  • I parametri di valutazione

    154

    275

    3527

    5

    640

    275

    3512

    0Trasmissione del calore

    componenti vetrati

    Trasmissione del calore

    componenti opachi

    Irraggiamento solareIrraggiamento solare

    Illuminazione naturale

    Comportamento termoigrometrico in

    relazione alla trasmissione del vapore

    Temperatura media radiante e operativa

  • I parametri di valutazioneI parametri di valutazione

    154

    275

    3527

    5

    640

    275

    3512

    0

    Concentrazioni di inquinanti

    Benessere termoigrometrico

    degli individui

    isolamento acustico di facciataIsolamento acustico delle partizioniIsolamento acustico da calpestioIsolamento acustico dei sistemi tecnici

  • Gli obiettiviGli obiettivi fondamentalifondamentali

    Consentire all’Architetto di elaborare un progetto sostenibile sotto gli aspetti energeticienergetici e del benesserebenessere per gli individui, con il minimo consumo di risorse dell’ambiente: diversamente si è fuori dal mercato produttivo e del lavoro.

  • UNITÀ DI MISURA

    Sistema internazionale

  • Unità di misura del Sistema Internazionale (S.I.)

    Unità di misura fondamentaliUnità di misura fondamentali:Metro (m) unità di misura della lunghezza

    Chilogrammo (kg) unità di misura della massa

    Secondo (s) unità di misura del tempo

    Kelvin (K) unità di misura della temperatura termodinamica

    Ampere (A) unità di misura della corrente elettrica

    Mole (mol) unità di misura della quantità di sostanza

    Candela (cd) unità di misura dell’intensità luminosa

  • Unità derivate

    Frequenza (Hz) 1/s = s-1

    Flusso luminoso (lm) lumen = cd · sr

    Illuminamento (lx) lux = lumen/m² = (cd · sr)/m²

  • Unità derivate dalle leggi della fisica

    FORZA = MASSA X ACCELERAZIONEFORZA = MASSA X ACCELERAZIONE

    PRESSIONE = FORZA /SUPERFICIEPRESSIONE = FORZA /SUPERFICIE

    LAVOROLAVORO--ENERGIA = FORZA X SPOSTAMENTOENERGIA = FORZA X SPOSTAMENTO

    POTENZA TERMICA = ENERGIA/TEMPOPOTENZA TERMICA = ENERGIA/TEMPO

    ENERGIA TERMICA = ENERGIA x TEMPOENERGIA TERMICA = ENERGIA x TEMPO

    Forza Newton (N) = kg · m/s²

    Pressione Pascal (Pa) = N/m² = (kg · m)/s² · m²

    Lavoro-Energia Joule (J) = N · m = kg · m²/s²

    Potenza Termica Watt (W) = J/s = kg · m²/s3

    Energia Termica Wattora (Wh) = 3600 J

  • Alcune unità di misura derivate Alcune unità di misura derivate maggiormente usate nel corsomaggiormente usate nel corso

    Densità ρ = kg/m3

    Massa superficiale m = kg/m²

    Calore specifico cp = J/kg K

    Capacità termica superficiale C = m · cp = J/m²K

    Conducibilità termica λ = J/(smK) = W/mK

    Trasmittanza U = J/(sm²K) = W/m²K

    Diffusività termica α² = λ/(ρ · cp) = m²/s

    Permeabilità al vapore δ = kgv/smPa

  • RIEPILOGO

  • Fattori di conversione più comuni tra Fattori di conversione più comuni tra unità di misura S.T e S.Iunità di misura S.T e S.I

    1 Wh = 3600 J multiplo 1 kWh = 3,6 ·106 J

    1 cal = 4,186 J multiplo 1 kcal = 4186 J

    1 kcal = 1,163 Wh

    Tep (tonnellata equivalente di petrolio) = 4,186 · 1010 J

    Kep (chilogrammo equivalente di petrolio) = 4,186 · 107 J

    1 mmH2O = 10 Pa

  • Conversione energia

  • RIEPILOGORIEPILOGO

  • EserciziEserciziCalcolare in m/s una velocità di 100 km/h:

    1Km = 1000 m 1 h = 3600 s

    100 x (1000 m/3600 s) = 27,8 m/s

    Calcolare il consumo energetico in J di un phon avente potenza di 100 W che rimane acceso per 1 h:

    100 W x 1h = 100 J/s x 3600 = 3,6 x 104 J

    Calcolare la capacità termica superficiale di un materiale avente un cp = 1 kJ/kgK densità 1200 kg/m3 e spessore di 0,3 m:

    m = 1200 x 0,3 = 360 kg/m² C = 360 x 1 = 360 kJ/m²K

  • EserciziCalcolare la portata in volume G (m3/s) di un condotto di sezione pari a 1 m² attraversato da una corrente d’aria con una densità di 1,2 kg/m3, alla velocità di 1 m/s

    G = 1m² x 1 m/s = 1 m3/s (3600 m3/h)

    Calcolare la portata in massa:

    Gm = 1,2 kg/m3 x 1 m3/s = 1,2 kg/s